表面纳米化工业纯钛组织性能研究

稀有金属, 2016, 40(10): 982-989. doi: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY15010902

表面纳米化工业纯钛组织性能研究

张聪惠 ^1, , 宋薇 ^2, , 解钢 ^3, , 何晓梅 ^4, , 王耀勉 ^5, , 李丰博 ^6,

1.西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安,710055

2.西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安,710055

3.西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安,710055

4.西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安,710055

5.西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安,710055

6.西安建筑科技大学冶金工程学院,陕西西安,710055

基金项目: 陕西省科技厅科技项目(2014JQ6211)资助国家自然科学基金项目(51274160) 西部材料创新基金二期(XBCL-2-09)

关键词：表面机械研磨处理(SMAT) , 微观组织 , 显微硬度 , 电化学腐蚀

Microstructure and Properties of Surface Nanocrystallization CP-Ti

Keywords： surface mechanical attrition treatment (SMAT) , microstructure , microhardness , electrochemical corrosion behavior

采用表面机械研磨处理(SMAT)实现工业纯钛的表面纳米化,利用金相显微镜(0M)、显微硬度计对其微观组织及显微硬度进行表征、测定;利用动电位极化曲线和电化学阻抗谱(EIS),结合X射线光电子能谱分析(XPS)技术,研究了表面纳米化工业纯钛在Hank's人工模拟体液中的腐蚀行为.结果表明:SMAT处理工业纯钛表层晶粒尺寸达到纳米级,从表层到基体晶粒尺寸由小到大呈梯度分布,其表层显微硬度明显提高,并由表层逐步降低至基体硬度.SMAT处理工业纯钛的自腐蚀电位较原始工业纯钛正移,腐蚀电流密度较原始工业纯钛低,其EIS高频容抗弧半径较原始试样大,表现出更稳定的钝化现象.表面纳米化过程中产生的高密度晶界和位错为Ti4+提供了更多的扩散通道,有助于表面产生稳定的保护钝化膜,提高其耐蚀性.XPS分析结果表明,SMAT处理工业纯钛钝化膜的主要成分为TiO2.

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