2021-11-17 10:09:43 铂瑞达(北京)科技有限公司
点击蓝字
关注EM科特
钛及钛合金具有低密度、高强度、高耐蚀性、无磁、焊接性能良好等一系列优点,广泛应用于海洋结构平台、深海探测、航空航天、军事装备、化工、环境保护、医学等行业。其中,相比于钢铁材料,钛合金具有更加优异的抗海水腐蚀性能,包括抗静态腐蚀及抗循环加载条件下的动态腐蚀,这使得海洋钛合金具有巨大的应用潜力。我国自主设计的“奋斗者号”深海载人球舱(图1)所用原材料即为钛合金,其下潜深度可达10909米。
图1 “奋斗者号”深海载人球仓(图片来源:百度百科)
然而,服役于海洋环境中的钛合金设备常与异种金属(通常为不锈钢)连接,也常处于阴极保护系统之中,这两种情况均可能诱发钛合金发生阴极析氢反应,进而导致合金产生氢脆断裂风险,造成巨大的安全隐患。因此,对钛合金的氢脆行为的研究具有重要的理论和现实意义。材料的服役行为与微观组织息息相关,研究钛合金的氢脆行为,首先要揭示合金的氢损伤形式及其与微观组织之间的内在关联。在金属材料学领域,扫描电镜观察是进行材料的微观组织表征和失效分析的重要手段之一。
实验材料选用TC4双相钛合金,采用 - 50 mA/cm2阴极电流密度对合金进行阴极充氢24 小时,采用EM科特Cube-II扫描电镜 (SEM) 对充氢前后合金的微观组织进行观察。
利用EM科特Cube-II扫描电镜 (SEM),可以实现对材料的微观组织表征。图2为未充氢TC4钛合金微观组织的二次电子(SE)形貌。可以看出,在扫描电镜下,合金由深色的α相和浅色的 β 相构成,β 相弥散分布在 α 相周围。在 5000 倍下,两相具有清晰的衬度。
图2 TC4钛合金的微观组织
利用EM科特Cube-II扫描电镜 (SEM)设备还可以对实现对钛合金的氢损伤形式的精准分析。
图3 (a) 和3 (b) 为充氢24小时后合金的二次电子 (SE) 和背散射 (BSE) 形貌。可以清楚地看到,大量针状氢化物从α相内部析出,而β相未发生明显改变。由于氢化物本身具有脆性,故氢化物的析出会导致钛合金塑性的下降,断裂风险增大。此外,大量氢致裂纹出现在合金α相内部,这些裂纹会破坏合金表面完整性,引发应力集中,进一步降低合金的力学性能。
图3 TC4合金的氢损伤形式
综上,通过SEM观察及分析可知,TC4钛合金的氢损伤形式主要为氢化物析出和氢致开裂,氢损伤易产生在α相内部。
01-11 天美生化
【展会快讯】2024-Q1展会预览01-11 天美生化
一图读懂国家标准——血液、尿液中乙醇、甲醇、正丙醇、丙酮、异丙醇和正丁醇检验(GB/T 42430-2023)01-11 天美色谱
热点应用丨DNA荧光信标探针检测01-11 天美
TOFWERK Aim技术为半导体AMC广谱监控提供实时、易解读分析方案01-10 Lopez-Hilfiker等
应用案例|紫外可见光纤光谱仪在吸光度应用中的示例01-10
中文回放 | 利用群体生物样本库中的DNA甲基化信息解锁常见疾病状态的生物学机制01-10
行业应用 | 干货!食品加工过程中的质量控制01-10 奥豪斯
【卓立新品】ZSR-P系列独立型气浮隔振光学平台01-10
孩子突然呕吐腹泻?很可能感染了这种病毒01-10
天隆产品说|注意!“冬季呕吐病”已进入高发期01-10
Absolv模块批量预测疏水性物质在有机溶剂里的溶解度01-10 ACD/Labs 李丹
慢病毒载体的应用及表征01-10 Viny
重磅消息!丹纳赫创新又又又升级了!01-10
【直播预告】探脑寻因:脑类器官前沿研究与脑胶质瘤治疗新策略01-10
热点应用丨IC1020离子色谱仪对亚氯酸盐、氯酸盐、溴酸盐、二氯乙酸及三氯乙酸的测定01-10 天美色谱
热点应用丨IC1020离子色谱仪对草甘膦的测定01-10 天美色谱
热点应用丨IC1020离子色谱仪对高氯酸盐的测定01-10 天美色谱
热点应用丨IC1020离子色谱仪对碘离子的测定01-10 天美色谱
文献精读 | metaFISH:结合MALDI质谱成像和原位荧光标记成像以高空间分辨率可视化代谢物和微生物01-10 Create