钛合金在不同溶液中的电化学腐蚀行为

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2017.06.019

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2017, Vol. 45 ›› Issue (6): 124-130.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2017.06.019

钛合金在不同溶液中的电化学腐蚀行为

何亚峰^1,2 卢文壮^1† 干为民^2,3

1．南京航空航天大学江苏省精密与微细制造技术重点实验室，江苏南京 210016; 2．江苏省数字化电化学加工重点实验室，江苏常州 213002; 3．常州工学院机械与车辆工程学院，江苏常州 213002

收稿日期:2016-03-11 修回日期:2016-08-14 出版日期:2017-06-25 发布日期:2017-05-02
通信作者: 卢文壮(1972-)，男，教授，博士生导师，主要从事现代加工技术研究． E-mail:meewzlu@nuaa.edu.cn
作者简介:何亚峰(1975-)，男，博士生，副教授，主要从事电解加工技术研究．E-mail:460465979@qq．com
基金资助:
江苏省自然科学基金面上项目(BK20161193);江苏省自然科学研究重大项目(15KJA460002);江苏省精密与微细制造技术重点实验室开放基金资助项目

Electrochemical Corrosion Behaviors of Titanium Alloy in Different Solutions

HE Ya-feng^1,2 LU Wen-zhuang¹ GAN Wei-min^2,3

1.Jiangsu Key Laboratory of Precision and Micro-Manufacturing Technology,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics,Nanjing 210016,Jiangsu,China; 2.Digital Electrochemical Machining Key Laboratory of Jiangsu Province,Changzhou 213002,Jiangsu,China; 3.Department of Mechanics and Vehicle,Changzhou Institute of Technology,Changzhou 213002,Jiangsu,China

Received:2016-03-11 Revised:2016-08-14 Online:2017-06-25 Published:2017-05-02
Contact: 卢文壮(1972-)，男，教授，博士生导师，主要从事现代加工技术研究． E-mail:meewzlu@nuaa.edu.cn
About author:何亚峰(1975-)，男，博士生，副教授，主要从事电解加工技术研究．E-mail:460465979@qq．com
Supported by:
Supported by the Natural Science Foundation of JiangSu Province(BK20161193)and the Key University Science Research Project of JiangSu Province(15KJA460002)

摘要/Abstract

摘要： 针对钛合金 Ti6Al4V 在不同溶液(NaCl、NaBr、KBr)和不同溶液质量分数(6． 5%、 12．5%、18． 5%)下的电化学腐蚀行为进行研究，得到了钛合金腐蚀极化曲线和腐蚀动力学参数;根据扫描电镜腐蚀图像研究了钛合金的电化学腐蚀机理;采用像素点覆盖分形维数法对腐蚀坑的分形特征进行了计算，得到了腐蚀表面形貌与分形的关系．研究结果表明:相比在 NaBr 溶液和 KBr 溶液中，钛合金在 NaCl 溶液中的活化范围更宽，氧化溶解时间更长，差异效应明显;相同质量分数下钛合金在 NaBr 溶液中的腐蚀性更强;随着质量分数增大，钛合金在 3 种溶液中的分形维数逐步变化———在 NaBr 溶液中的分形维数最大，表面形貌更为复杂，在 NaCl 溶液中的分形维数最小，表面形貌比较平整．

关键词: 钛合金, 电化学腐蚀, 极化曲线, 分形维数

Abstract:

In this paper,first,the electrochemical corrosion behaviors of titanium alloy Ti6Al4V were investigated in such different solutions as NaCl,NaBr and KBr at various mass fractions (6. 5%,12. 5% and 18. 5%),and the corresponding corrosion polarization curves and dynamic parameters were obtained.Then,the electrochemical corrosion mechanism of titanium alloy was explored by means of SEM.Finally，the fractal feature of corrosion pits was obtained by means of the pixel-covering fractal dimension method,and the relationship between the corrosion sur- face topography and the fractal was revealed.The results show that (1) different from the titanium alloy in NaBr and KBr solutions,the titanium alloy in NaCl solution possesses wider activation range and longer oxidation dissolution time; (2) the corrosivity of titanium alloy in NaBr solution is stronger than that in NaCl and KBr solutions at the same mass fraction; and (3) the fractal dimension of titanium alloy in the three kinds of solutions gra-dually changes with the increase of mass fraction; for instance,the fractal dimension in NaBr solution is the most，which results in the most complex topography,while that in NaCl solution is the least,which results in a relatively flat topography.

Key words: titanium alloy, electrochemical corrosion, polarization curve, fractal dimension

何亚峰卢文壮干为民 . 钛合金在不同溶液中的电化学腐蚀行为[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2017, 45(6): 124-130.

HE Ya-feng LU Wen-zhuang GAN Wei-min . Electrochemical Corrosion Behaviors of Titanium Alloy in Different Solutions[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2017, 45(6): 124-130.

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钛合金在不同溶液中的电化学腐蚀行为

Electrochemical Corrosion Behaviors of Titanium Alloy in Different Solutions

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