Effects of Microstructure and Surface Modification on the High-temperature Corrosion of High Strength Titanium Alloys

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Project title

Code/計畫編號

NSC94-2216-E019-005

Translated Name/計畫中文名

高強度鈦合金腐蝕、機械性質及結合特性研究-高強度鈦合金顯微組織及表面改質對高溫腐蝕特性之研究

Project Coordinator/計畫主持人

Wu Kai

Funding Organization/主管機關

National Science and Technology Council

Department/Unit

Department of Optoelectronics and Materials Technology

Website

https://www.grb.gov.tw/search/planDetail?id=1145369

Year

2005

Start date/計畫起

01-08-2005

Expected Completion/計畫迄

31-07-2006

Bugetid/研究經費

材料科技;

(1) 第一年度擬先評估三種高強度鈦合金（含Ti-6Al-4V，簡稱Ti-6-4； Ti-6Al-6V-2Sn，簡稱Ti-6-6-2；及Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe，簡稱SP-700），及經由真空熱處理所得不同晶粒尺寸之合金的在600-900oC 高溫腐蝕性質，而腐蝕氣氛包括純氧、空氣及SO2 氣氛；主要藉以探討三種鈦合金在不同氣氛下腐蝕動力學及反應機制之差異性。全程實驗是在高靈敏度之熱重分析儀(TGA)或石英彈簧(管式高溫爐)中進行，以連續監測試片與腐蝕氣氛反應後知其相對重量變化量，經轉換及計算合金之腐蝕動力學數據；同時，藉由白金指標測試可判斷腐蝕反應的主要機制，並配合X-光繞射(XRD)、光學金相(OM)、掃瞄式電鏡(SEM)及電子微探儀(EPMA)之分析。以瞭解顯微組織對腐蝕物相組成、成分分佈及反應界面之影響；並比較氮及硫氣氛對合金氧化性質之差異。 (2) 第二年度一方面配合其他子計畫之第一年研究成果選定較佳的鈦合金，進行表面改質處理（以鋁-矽熱浸鍍及預氧化為主），進而測試上述三種氣氛下的高溫腐蝕性質，方法如同第一年，其結果將與第一年度之成果相互比較，以建立鈦合金高溫腐蝕之應用資料庫；另一方面，也針對在空氣氣氛下之試片表面亦進行噴覆Na2SO4/NaCl（不同配比之熱腐蝕源），進一步探討熱腐蝕效應對氧化皮膜穩定性的影響，其中對熱腐蝕後之試片，更將量測腐蝕後的總侵蝕深度、內侵蝕深度、金屬損失及金屬剩餘厚度之相關數據，比較有、無熱腐蝕源對合金腐蝕性質之差異。 (3) 第三年度一方面配合其他子計畫之第二年研究成果對高強度鈦合金進行微量地合金成分或表面鍍膜成分改質，進而測試其高溫腐蝕及熱腐蝕性質，方法如同前兩年，其結果將與第一、二年度之成果相互比較，以建立完整的鈦合金高溫腐蝕與熱腐蝕之應用資料庫；其結果將與其他子計畫彙整並與各子計畫負責人交換心得，以期找出最佳的合金材質與表面改質之組成，建立整體的高強度鈦合金之應用資料庫，將研究成果發表於國際期刊，以彰顯國內研究知名度，並將研究成果直接提供相關業界運用。

DSpace CRIS

Effects of Microstructure and Surface Modification on the High-temperature Corrosion of High Strength Titanium Alloys

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