关键词:
电化学噪声
TC4钛合金
硝酸羟铵
推进剂
腐蚀
摘要:
硝酸羟铵(HAN)基推进剂是一种新型绿色推进剂,其与航天传统结构材料钛合金的相容性研究有待深入。采用电化学噪声(EN)方法以及扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析手段研究了TC4钛合金在HAN基推进剂中长周期腐蚀变化规律。结果表明:随着浸泡时间的延长,电位噪声平均值和电流噪声平均值变化趋势反映了母材和焊材试样发生了活性腐蚀-氧化膜形成-腐蚀平衡过程;此外,母材和焊材的电位噪声标准偏差均在浸泡1 d时达到最大值,分别为5.92、6.02,焊材试样的电位噪声标准差值比母材略大,焊材的腐蚀活性比母材略高;TC4在碱性HAN基推进剂中浸泡65 d过程中,功率谱密度(PSD)曲线高频区斜率始终保持在-1 dB/dec左右,远大于-20 dB/dec,这与TC4合金在碱性HAN基推进剂中发生很强的局部腐蚀行为一致;TC4的合金元素Al在HAN基推进剂腐蚀过程中在表面形成Al_(2)O_(3)和Al(OH)_(3),而合金元素Ti的氧化物与碱性的HAN介质发生反应形成可溶解的盐类物质,从而使得TC4钛合金在碱性HAN基推进剂中不能形成稳定致密的钝化膜。