High-Temperature Corrosion of Ti and Ti-6AI-4V Alloy

خوردگی دمابالای تیتانیوم و آلیاژ Ti-6Al-4V

ABSTRACT

Pure titanium and Ti-6AI-4V were exposed at 750~ in an H2/H20/H2S (Po2″~ 19-18 Pa and Ps2,,~ 10 -1 Pa), H2/H20 (Po2~ lO-IS Pa) and air environments for up to 240 hr. The corrosion kinetics, obtained by the discontinuous gravimetric method, showed that the sulfidation/oxidation kinetics were linear for Ti and linear-parabolic for Ti-6AI-4V in the H2/H20/H2S environment. Both materials obeyed parabolie rate laws in the He~H20 atmosphere after a transient period, and linear-parabolic rate laws in air. After exposure to the H2/H20/H2S atmosphere, the titanium specimen displayed a double scale of Ti02 with an intervening TiS2film between the double-layered scale of Ti02 and the substrate. Ti-6Al-4V also contained a double layer of Ti02 together with a stratum consisting of Al2S3, TiSe and vanadium sulfide at the junction of the inner Ti02 layer and substrate. Some Al203 precipitated in the external portion of the outer Ti02 layer. Following oxidation in the low- Po2 atmosphere a double-layered oxide of Ti02 scale formed on both Ti and Ti–6AI-4F. The scale on Ti-6A1-4V also contained an a-Al203 film situated between the outer and inner (Ti02) layers. For both materials, multilayeredscale formation characterized air oxidation. In detail a multilayered oxide scale of Ti02 formed on the air-oxidized Ti, while a multilayered oxide scale with alternating layers of Al203/Ti02 developed on Ti-6Al-4V oxidized in air.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .

چکیده

تیتانیم خالص و Ti-6Al-4V در دمای ºC 750 در معرض محیط‌های H2/H2O/H2S (Pa 18-10PO2~ و Pa 1-10PS2~)، H2/H2O (Pa 18-10PO2~)، و هوا برای زمان‌های تا ۲۴۰ ساعت قرار داده شدند. سنتیک خوردگی، که توسط روش وزن‌سنجی ناپیوسته به‌دست آمد، نشان داد که سنتیک سولفید‌شدن/اکسید‌شدن در محیط H2/H2O/H2S برای Ti خطی و برای Ti-6Al-4V خطی-سهمی‌وار است. هردو ماده پس از گذشت زمان، از قوانین سرعت سهموی در اتمسفر H2/H2O و سرعت خطی-سهمی در اتمسفر هوا پیروی می‌کنند. پس از قرارگیری در معرض اتمسفر H2/H2O/H2S، نمونه‌های تیتانیم لایه‌ی مضاعفی از TiO2 با یک فیلم حائل TiS2 بین لایه‌ی مضاعف TiO2 و پایه نشان می‌دهند. همچنین Ti-6Al-4V شامل یک لایه‌ی مضاعف از TiO2 همراه با لایه‌ای شامل Al2S3، TiS2 و سولفید وانادیم در محل اتصال لایه‌ی TiO2 داخلی و پایه می‌باشد. با ادامه‌ی اکسیداسیون در اتمسفر با PO2 پایین، یک اکسید لایه‌ی مضاعف TiO2 روی Ti و Ti-6Al-4V تشکیل می‌شود. این لایه روی Ti-6Al-4V شامل یک فیلم α-Al2O3 بین لایه‌های داخلی و خارجی TiO2 قرار می‌گیرد. برای هر دو ماده، تشکیل لایه‌های مضاعف نشان‌دهنده‌ی اکسیداسیون در هوا است. به صورت جزئی‌تر، یک چندلایه‌ی مضاعف اکسیدی TiO2 روی Ti اکسید شده در هوا تشکیل شده و یک چند‌لایه‌ی متغیر از Al2O3/TiO2 روی Ti-6Al-4V اکسید‌شده در هوا تشکیل می‌گردد.

 جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.