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1. 毕业设计(论文)的内容和要求
钛及钛合金具有很多优异的特性,如密度小、比强度高、耐腐蚀性、无磁性、耐高低温、抗疲劳和蠕变性能好和生物相容性等特点,因此钛合金作为结构材料和功能材料已被广泛应用于国防军工、石油化工、海洋工程、医疗和建筑装饰等各领域,在国民经济发展和国防建设中占有重要的地位和作用。
当钛及钛合金处于含高氯离子的海水腐蚀介质和应力的协同作用下,钛及钛合金表面钝化膜容易破坏,使材料发生应力腐蚀产生断裂。
应力腐蚀是腐蚀和拉应力同时作用使金属产生破裂,大致过程为:腐蚀介质中金属表面生成的钝化膜在拉应力和腐蚀环境的共同作用下产生局部破裂后缓慢向材料内部扩展,经较长时间的孕育期,当裂纹扩展到临界尺寸时快速断裂。
2. 实验内容和要求
根据毕业要求指点3.2. 3.3和4.2,本课题要开展的实验内容和要求如下:1.慢应变拉伸试样的制备通过线切割机制备片状拉伸试样,对试样进行打磨抛光。
2.慢应变拉伸实验利用慢拉伸试样机对试样进行测试,并通过计算得出应力腐蚀敏感性指数。
3.电化学测试及分析通过电化学工作站测试材料在拉伸过程中电位变化,并分析钝化膜的破裂以及自修复行为。
3. 参考文献
根据毕业要求指点10.2,毕设期间要进行研究现状调查与总结,要求在开题报告及毕业设计(论文)中涉及的英文文献不少于20篇,其中近5年不少于8篇,英文文献不少于5篇。以下是与本课题相关的部分文献列表:[1] Roy A K, Spragge M K, Fleming D L, et al. Cracking of titanium alloys under cathodic applied potential[J]. Micron, 2001, 32(2): 211-218.
[2] 山川. 钛合金的应力腐蚀开裂与腐蚀电化学研究[D]. 中国海洋大学, 2013.
[3] 张睿. 钛及钛合金在海水中的应力腐蚀及氢脆敏感性研究[D]. 内蒙古工业大学, 2013.
4. 毕业设计(论文)计划
根据毕业要求指标点2.3,10.2,毕设期间要进行研究现状调查与总结,要求在开题报告及毕业设计(论文)中涉及的文献不少于20篇,其中英文文献不少于5篇。
以下是与本课题相关的部分文献列表:[1] Roy A K, Spragge M K, Fleming D L, et al. Cracking of titanium alloys under cathodic applied potential[J]. Micron, 2001, 32(2): 211-218.[2] 山川. 钛合金的应力腐蚀开裂与腐蚀电化学研究[D]. 中国海洋大学, 2013.[3] 张睿. 钛及钛合金在海水中的应力腐蚀及氢脆敏感性研究[D]. 内蒙古工业大学, 2013.[4] Chattoraj I. Stress corrosion cracking (SCC) and hydrogen-assisted cracking in titanium alloys[M]//Stress Corrosion Cracking. Woodhead Publishing, 2011: 381-408.[5] Pilchak A L, Young A H, Williams J C. Stress corrosion cracking facet crystallography of Ti8Al1Mo1V[J]. Corrosion Science, 2010, 52(10): 3287-3296.[6] Scully J C, Powell D T. The stress corrosion cracking mechanism of α-titanium alloys at room temperature[J]. Corrosion Science, 1970, 10(10): 719-733.[7] 吴荫顺, 姜应律, 褚洪, et al. 钛合金TA7在醇溶液中的应力腐蚀敏感性[J]. 北京科技大学学报, 2003(1).[8] Liu Y, Tang S, Liu G, et al. Effect of Heat Treatment on Stress Corrosion Cracking Behavior and Electrochemical Characteristic of Welded Ti-6Al-4V Alloy during Slow Strain Rate Test[J]. Int. J. Electrochem. Sci, 2016, 11: 10562.[9] 宫旭辉, 王宇, 薛钢. TC21 钛合金中应变速率拉伸力学行为实验研究[J]. 材料开发与应用, 2013 (2): 8-13.[10] Sun Y, Feng T, Wang Y, et al. Stress-corrosion Cracking Susceptibility of Tungsten-inert-gas-welded TC4 Titanium Alloy Joints under Low Strain Rates[J]. Sensors and Materials, 2019, 31(2): 491-499.[11] 续文龙, 郑百林, 席强. 钛合金在深海和浅海环境中应力腐蚀行为的机理分析[C]// 2017第四届海洋材料与腐蚀防护大会论文集. 2017.[12] Ma X, Li F, Cao J, et al. Strain rate effects on tensile deformation behaviors of Ti-10V-2Fe-3Al alloy undergoing stress-induced martensitic transformation[J]. Materials Science and Engineering: A, 2018, 710: 1-9.[13] Sinigaglia D, Taccani G, Vicentini B. Hot-salt-stress-corrosion cracking of titanium alloys[J]. Corrosion Science, 1978, 18(9): 781-796.[14] 刘道新, 严百平, 唐宾, et al. TC4钛合金在慢速率形变下的银脆行为[J]. 稀有金属.[15] 高娃, 侯振声. 钛合金的应力腐蚀开裂分析[J]. 钛工业进展, 1997(05):38-39.[16] 王奎. 模拟深海环境钛合金应力腐蚀性能研究[D]. 2014.[17] 董月香. 几种应力腐蚀试验方法的比较[J]. 大型铸锻件, 2010(05):50-52.[18] Cao S, Zhu S, Lim C V S, et al. The mechanism of aqueous stress-corrosion cracking of α β titanium alloys[J]. Corrosion Science, 2017, 125: 29-39.[19] 肖纪美. 应力作用下的金属腐蚀[J]. 腐蚀与防护全书 [MI. 北京: 化学工业出版社. 1990. 4: 428, 1990.[20]Lindemann J, Wagner L. Microtextural effects on mechanical properties of duplex microstructures in (α β) titanium alloys[J]. Materials Science and Engineering: A, 1999, 263(2): 137-141.[21] 王安安, 于俊卫. 钛合金腐蚀行为的研究[J]. 昆明工学院学报, 1995, 20(2): 75-80.[22] 张万灵, 刘建容. 钛合金在 HClFeCl2 溶液体系中的腐蚀研究[J]. 钢铁研究, 2003, 31(5): 31-33.[23] Mythili R, Shankar A R, Saroja S, et al. Influence of microstructure on corrosion behavior of Ti5% Ta1.8% Nb alloy[J]. Journal of materials science, 2017, 42(15): 5924-5935.[24] Shankar A R, Dayal R K, Balasubramaniam R, et al. Effect of heat treatment on the corrosion behaviour of Ti5Ta1.8 Nb alloy in boiling concentrated nitric acid[J]. Journal of Nuclear Materials, 2008, 372(2): 277-284.
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