journal article·2025-11Open access

Improved Strength and Corrosion Resistance of Ti–50Zr Alloy Through Heat Treatment

Yuhua Li, Qian Zhang, Rong Zhao, Haojie Wang, Yujing Liu, Zibo Zhao, Chengliang Yang, Lai‐Chang Zhang

Advanced Engineering Materials· Volume 27· Issue 21

Abstract

This work systematically analyzes the effects of heat treatment on the mechanical properties and corrosion behavior of Ti‐50Zr alloy produced via vacuum arc melting. Microstructural characterization demonstrates that the microstructure of Ti–50Zr transforms from coarse lamellar α phase in as‐cast condition to fine and uniformly distributes acicular α′ phase in heat‐treatment state. The tensile strength, yield strength, and microhardness are significantly improved. This strengthening effect can be attributed to grain refinement and increase in dislocation density induced by heat treatment. Furthermore, the heat‐treated Ti–50Zr exhibits lower corrosion current density and higher passive film resistance, suggesting a notable improvement in corrosion resistance. The primary mechanism of enhanced corrosion resistance is that heat treatment facilitates the formation of a thick and uniform passive film, enhanced the homogeneous distribution of Ti and Zr elements, which enhanced the structural integrity and compactness of the passive film. This work provides a useful reference for the development of high‐strength and corrosion‐resistant titanium alloys.
Source: crossref · Quality: baseline

Research context

OpenAlex topics: Titanium Alloys Microstructure and Properties · Intermetallics and Advanced Alloy Properties · Metal and Thin Film Mechanics

SciVX discovery tags are terminology-based. OpenAlex topics are source-provided classifications.

Affiliations

College of Mechanical Engineering Xi'an University of Science and Technology Xi'an 710054 China

Yuhua Institute of Advanced Materials Baoji Xigong Titanium Alloy Products Co., Ltd Baoji 721300 China

Department of Orthopedics Affiliated Hospital of Youjiang Medical University for Nationalities, Youjiang Medical University for Nationalities Baise 533000 China

Guangxi Engineering Research Center for Biomaterials in Bone and Joint Degenerative Diseases Key Laboratory of Biomedical Material Research of Guangxi Baise 533000 China

Centre for Advanced Materials and Manufacturing, School of Engineering Edith Cowan University 270 Joondalup Drive, Joondalup Perth WA 6027 Australia

Funding

NNSFC

References (76)

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