Влияние микроструктуры на коррозионную стойкость в кислотных средах титановых сплавов, полученных порошковой технологией

Д. Г. Саввакин$^{1}$, А. А. Стасюк$^{1}$, И. Н. Погрелюк$^{2}$, К. С. Шляхетка$^{2}$, А. В. Овчинников$^{3}$, С. Н. Ткаченко$^{3}$, А. В. Осипенко$^{4}$

$^{1}$Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^{2}$Физико-механический институт им. Г. В. Карпенка НАН Украины, ул. Наукова, 5, 79060 Львов, Украина
$^{3}$Национальный университет «Запорожская политехника», ул. Жуковского, 64, 69063 Запорожье, Украина
$^{4}$ООО «Запорожский титано-магниевый комбинат», ул. Тепличная, 18, 69600 Запорожье, Украина

Получена: 22.06.2020. Скачать: PDF

Коррозионное поведение технически чистого титана и сплава Ti–6Al–4V, полученных прессованием порошков при комнатной температуре и последующим вакуумным спеканием, исследовано в растворах соляной HCl и серной H$_2$SO$_4$ кислот широкого концентрационного диапазона (до 80%). Изменением технологических параметров порошкового процесса (размеры порошков, условия их компактирования и спекания) получен ряд структурных состояний спечённых материалов, которые отличаются пористостью в пределах 1–5% и размерами зерна. Показано, что пористость спечённых титановых материалов является ключевым микроструктурным фактором, который определяет их коррозионную стойкость. Увеличение объёмной доли пор и их размеров ведёт к росту скорости коррозии, в то время как снижение пористости до 1–2% с минимизацией их размеров значительно повышает коррозионную стойкость, обеспечивая достижение характеристик, достаточных для практического использования таких материалов в агрессивных условиях химического производства.

Ключевые слова: титановые сплавы, порошки, поры, микроструктура, кислотная среда, коррозионная стойкость.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v42/i10/1347.html

PACS: 61.72.Qq, 81.20.Ev, 81.65.Kn, 82.45.Bb


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. G. Lütjering and J. C. Williams, Titanium (2 edition) (Berlin, Heidelberg: Springer-Verlag: 2007). Crossref
  2. D. Prando, A. Brenna, M. V. Diamanti, S. Beretta, F. Bolzoni, M. Ormellese, and M. P. Pedeferri, J. Appl. Biomater. Funct. Mater., 15, Iss. 4: e291 (2018). Crossref
  3. M. Niinomi, M. Nakai, and J. Hieda, Acta Biomater., 8: 3888 (2012). Crossref
  4. Z. Z. Fang, J. D. Paramore, P. Sun, K. S. Ravi Chandran, Ying Zhang, Yang Xia, Fei Cao, Mark Koopman, and Michael Free, International Material Rev., 63, Iss. 7: 407 (2018). Crossref
  5. Titanium Powder Metallurgy. Science, Technology and Applications (Eds. Ma Qian and Francis H. Froes) (Elsevier: 2015). Crossref
  6. F. H. Froes and D. Eylon, Inter. Mater. Rev., 35, No. 3: 162 (1990). Crossref
  7. О. М. Ивасишин, Д. Г. Саввакин, Н. М. Гуменяк, Металлофиз. новейшие технол., 33, № 7: 899 (2011).
  8. O. M. Ivasishin, D. G. Savvakin, M. M. Gumenyak, and A. B. Bondarchuk, Key Engineering Materials, 520: 121 (2012). Crossref
  9. І. М. Pohrelyuk, O. V. Ovchynnykov, А. А. Skrebtsov, Kh. S. Shvachko, R. V. Proskurnyak, and S. М. Lavrys’, Mater. Sci., 52, Iss. 2: 246 (2016). Crossref
  10. O. M. Ivasishin, D. Eylon, V. I. Bondarchuk, and D. G. Savvakin, Defect Diffusion Forum, 277: 177 (2008). Crossref
  11. Структура и коррозия металлов и сплавов. Атлас (Ред. Е. А. Ульянина) (Москва: Металлургия: 1989).