Ti60合金在中温混盐环境腐蚀行为的研究

doi:10.11902/1005.4537.2025.221

中国腐蚀与防护学报 DOI: 10.11902/1005.4537.2025.221

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Ti60合金在中温混盐环境腐蚀行为的研究

李蕊¹,俞利鑫²,崔宇³,刘叡²,孟凡帝²,刘莉²,王福会²

1. 河北师范大学
2. 东北大学
3. 中国科学院金属研究所

The corrosion behavior of Ti60 alloy in medium temperature mixed salt environment

引用本文:

李蕊俞利鑫崔宇刘叡孟凡帝刘莉王福会. Ti60合金在中温混盐环境腐蚀行为的研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 10.11902/1005.4537.2025.221.

全文: PDF(1729 KB)

摘要: 飞机压气机叶片材料在受污染海洋环境服役时，会受到来自于环境中的NaCl、Na2SO4和水蒸汽等协同作用发生腐蚀。本研究借助扫描电子显微镜（SEM），电子探针（EPMA）和X射线衍射仪（XRD）等测试技术，从热力学和动力学角度，分析腐蚀过程中的氧化动力学规律以及腐蚀产物膜的微观结构和成分，从而进一步探讨了在600 oC NaCl和Na2SO4盐雾环境下Ti60合金的腐蚀行为。结果表明，整个腐蚀过程受扩散控制。NaCl和Na2SO4沉积盐的存在加速了材料的腐蚀过程。在Na2SO4盐雾环境，腐蚀产物主要由TiO2、Ti(SO4)2和Na2TiO3组成。在75%Na2SO4+25%NaCl盐雾环境，明显观察到晶间腐蚀，腐蚀产物由Na2TiO3和TiO2组成。通过研究发现，Ti60合金在600℃ 75%Na2SO4+25%NaCl盐雾环境受氧化、氯化和硫化三者协同影响。

关键词 ： Ti60合金, Na2SO4盐雾, NaCl盐雾, 高温腐蚀, 腐蚀机理

Abstract：The corrosion behavior of airplanes working in the polluted marine environment had been accelerated by the synergistic effect of NaCl and Na2SO4 particles and water vapor at 600℃. The corrosion behavior of Ti60 alloy in NaCl and Na2SO4 solution spray environment at 600 ℃ has been characterized by mass gain measurement, scanning electron microscopy (SEM), X-ray diffractometer (XRD) and electron probe microanalyzer (EPMA). The results showed that the overall corrosion was controlled by the diffusion process. The corrosion process was promoted by the presence of NaCl and Na2SO4. In the continuous Na2SO4 solution spraying, the corrosion layer was mainly composed of TiO2, Ti(SO4)2 and Na2TiO3. In the continuous 75% Na2SO4 + 25% NaCl solution spraying, intergranular corrosion was observed clearly and the corrosion layer consisted of Na2TiO3 and TiO2. According to these results, a cooperating mechanism of oxidation, chlorination and sulfidation of Ti60 alloy in 75% Na2SO4 + 25% NaCl solution spraying is confirmed.

Key words： Ti60 alloy NaCl solution spray Na2SO4 solution spray High temperature corrosion Corrosion mechanism

收稿日期: 2025-07-11

基金资助:国家自然科学基金联合基金项目;海洋关键材料重点实验室开放课题;航空科学基金;博士科研启动基金

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