β相锻造加工工艺中固溶温度对Ti6242合金保载疲劳性能的影响

对Ti6242钛合金进行不同固溶温度(960,980℃)下的β相锻造加工,研究了不同固溶温度下合金的显微组织和拉伸性能,以及高峰值应力下的低周疲劳与保载疲劳性能。结果表明:不同固溶温度下β相锻造后Ti6242合金组织相似,均由网篮组织、晶内α相片层组织和羽毛状α相集束组织组成,960℃固溶温度下羽毛状α相集束多于980℃固溶温度下。与960℃固溶温度下β相锻造后相比,980℃固溶温度下β相区锻造后合金的强度较高,断后伸长率略低,低周疲劳寿命明显较低,保载疲劳敏感系数较低;980℃固溶温度下合金的保载疲劳寿命约为960℃固溶温度下的1.3倍。不同固溶温度下β相锻造后低周疲劳断口的疲劳特征明显,均由疲劳裂纹源、疲劳裂纹扩展区和瞬时断裂区组成,而保载疲劳断口均由韧窝和疲劳条带组成,呈现出一种以蠕变断裂为主、疲劳断裂为辅的断裂模式。

舰船长效防污涂料现状及发展趋势

介绍了舰船防污涂料的使用现状和研究进展,分析了主要采用的防污涂料技术,提出了防污涂料的技术发展趋势。

FeCrNiMo激光熔覆层组织与电化学腐蚀行为研究

目的研究所设计FeCrNiMo激光熔覆层的组织结构及电化学腐蚀行为,用于解决液压支架表面防护与修复问题。方法采用激光熔覆技术在27SiMn钢表面制备FeCrNiMo合金熔覆层,通过XRD、光学显微镜和SEM表征其微观组织结构,利用动电位极化与交流阻抗谱技术研究熔覆层电化学腐蚀行为。结果在适宜工艺条件下实现了单道熔覆层厚度达2 mm以上,且无明显气孔、裂纹等缺陷。熔覆层具有胞状枝晶组织特征,枝晶内为马氏体,晶间富Cr、Mo的铁素体有效缓解了马氏体相变的高应力,达到了较好的强韧化匹配。熔覆层在3.5%NaCl和0.5 mol/L H2SO4溶液中均呈现出明显的钝化行为,钝化区间宽度分别为300 mV和1310 mV,自腐蚀电位分别为–140.2 mV和2.3 mV,自腐蚀电流密度分别为5.0×10–8A/cm2和1.3×10–3A/cm2,极化电阻分别为3.5×105?·cm2和6261.4?·cm2,具有较为优异的耐腐蚀性能,且显著优于基体材料,但其双相组织特征易导致微区发生选择性腐蚀。结论所设计的FeCrNiMo合金及相应激光熔覆工艺,满足实际工程对于熔覆层高效制备、成形质量及耐蚀性的要求,可用于液压支架表面防护与修复。

无杀生剂型防污涂料的研究进展

综述了几种无杀生剂的防污涂料包括低表面能防污涂料、仿生防污涂料、表面自愈型防污涂料等的研究现状。阐述了该类防污涂料商品化产品的应用现状,其中国外公司的低表面能防污涂料,如阿克苏诺贝尔旗下IP公司的Intersleek系列、JOTUN公司的Sealion Repulse等占据着中国防污涂料市场80%以上的份额,并对该类涂料的发展趋势进行了展望。

含辣素功能结构丙烯酸树脂的制备及其在渔网防污涂料中的应用研究

针对辣素类似物防污剂通过混合加入到防污涂料中释放速度过快的问题,本实验将N-(4-羟基-3-甲氧基)苄基丙烯酰胺(HMBA)通过共聚合的方法引入到丙烯酸树脂中以延长其防污期效。红外吸收光谱表明本研究成功制得了含辣素功能结构的丙烯酸树脂。实验发现,HMBA具有一定的阻聚作用;偶氮类引发剂的用量为单体质量的1.3%时所得树脂状态较好。海上实验证明,以上述树脂为成膜物的防污涂料,防污效期可达10个月,其防污性能达到了国外同类产品的技术水平。

舰船防污涂料的使用需求及研究进展

海洋生物附着导致的生物污损是舰船航行过程中面临的一大难题,涂装防污涂料被认为是防止海洋生物污损舰船最经济有效的方法。根据舰船的服役特点,介绍了舰船防污涂料对于长效性、动静普适性和海域广谱性的使用需求,提出研发环保型长效防污涂料是当前防污损研究领域的一大挑战。简单综述了自抛光型防污涂料、污损释放型防污涂料、仿生型防污涂料、表面自愈型防污涂料以及其他防污新技术的发展,指出自抛光型防污涂料仍是当前稳定批量应用的主流产品,其他新型防污技术的防污期效仍需经过实际应用验证。随着环保要求的日趋严格,防污损机理研究的不断深入以及防污性能评价方法的不断完善,新型环保防污涂料的研制将逐渐加快并得到广泛推广应用。

极地低温海洋大气环境下Ni-Cr-Mo-V钢腐蚀行为与室内外相关性研究

通过腐蚀失重、扫描电镜、激光共聚焦显微镜等测试方法对Ni-Cr-Mo-V钢在室内加速试验和中山站户外暴露试验后的腐蚀行为进行了对比研究。结果表明:Ni-Cr-Mo-V低合金高强钢在极地低温大气环境下腐蚀速率为11.3μm/a,腐蚀产物由Fe_(3)O_(4)、γ-FeOOH、α-FeOOH和β-FeOOH组成,腐蚀产物中大量的β-FeOOH表明低温环境下生成的锈层保护性较差。低温大气腐蚀以均匀腐蚀为主,冻融循环引起试样表面的电解质浓度变化,导致了锈层下点蚀的形成。在冻融循环过程中,锈层中水分由于固液相变引起的应力变化以及锈层与金属基体热胀系数的不同导致了锈层开裂。

Fe基非晶涂层微结构与摩擦磨损行为研究

分别采用超音速火焰喷涂(HVOF)和大气等离子喷涂(APS)工艺制备了Fe_(57)Cr_(15)Nb_(4)B_(20)Si_(4)非晶合金涂层,并对其工艺适应性、微观组织结构和不同温度下摩擦磨损行为进行了系统研究。结果表明,HVOF和APS制备的Fe_(57)Cr_(15)Nb_(4)B_(20)Si_(4)非晶涂层与基体结合良好、组织均匀、无明显裂纹等缺陷。两种喷涂工艺制备的Fe基非晶涂层具有相似的相结构特征,但APS涂层非晶相含量显着高于HVOF涂层,且对APS工艺参数较为敏感,表现出非晶相随喷涂功率和距离的增大而增加的趋势。而Fe_(57)Cr_(15)Nb_(4)B_(20)Si_(4)合金对于HVOF工艺具有相对较好的适应性,涂层中非晶含量并未随喷涂工艺参数改变而发生显着变化。在往复式摩擦磨损形式下,随着环境温度升高,两种工艺制备的Fe基非晶涂层的摩擦系数与磨损率先上升后下降。在室温条件下,Fe基非晶涂层以磨粒磨损和疲劳磨损为主,随着温度升高,两种磨损失效形式加剧的同时氧化磨损倾向增大,摩擦系数和磨损率均升高,而400℃时,涂层表面快速生成的连续氧化膜有效降低了涂层磨损,氧化磨损和疲劳磨损占主导,摩擦系数与磨损率显着下降。

单相流冲刷条件下一种低合金高强钢的腐蚀行为研究

通过腐蚀失重、电化学阻抗谱、动电位极化曲线等测试方法,结合腐蚀形貌宏观/微观表征及Raman光谱等手段,系统研究了一种新研制低合金高强钢在单相流冲刷条件下的腐蚀行为。结果表明,低合金高强钢在单相流冲刷条件下的腐蚀失重是静态浸泡条件下的10倍以上;静态浸泡和动态冲刷条件下,低合金高强钢的腐蚀失效均可分为3个不同的阶段,在静态浸泡条件下的性能恶化主要体现在第2和第3阶段,而在动态冲刷条件下耐蚀性能会在第一阶段迅速降低。单向流冲刷阻碍了稳定性腐蚀产物α-FeOOH的生成,从而加速O_(2)、Cl^(-)等的传质以及破坏钝化膜和腐蚀产物膜完整性,最终导致加速腐蚀。

轻合金锆/钛基转化膜的设计及性能研究

通过对传统锆/钛基转化膜成膜机理的分析,提出了提升锆/钛基转化膜性能的设计理念,并分别在5083铝合金和AZ91D镁合金上进行了实践,显著提升了合金基体的耐腐蚀性能及其与有机涂层的附着性能。通过解析影响锆/钛基转化膜性能的关键因素,指出了当前锆/钛基转化膜研究的不足及其未来的发展方向。

电化学噪声分析方法的研究进展

初步回顾了近年来电化学噪声分析方法的若干研究工作,举例介绍了电化学噪声数据直流漂移、电化学噪声时-频分析、非线性分析和模式识别等分析方法的优缺点,并对电化学噪声分析方法的发展方向进行了展望。

不锈钢盐酸露点腐蚀行为的原位研究

利用一种新型的露点腐蚀模拟装置结合原位的电化学阻抗谱、电化学噪声等测试手段评价了304和316L两种不锈钢的盐酸露点腐蚀行为。结果表明,316L不锈钢表现出更优异的耐盐酸露点腐蚀性能,主要原因可归结为两点:一是316L不锈钢钝化膜中含有较高的Cr/(Cr+Fe)比以及较低含量的Fe;二是316L不锈钢钝化膜中含有能改善抗点蚀性能的Mo。

辽宁省内输变电设备腐蚀情况调研与分析

针对辽宁省内输变电设备的腐蚀问题,对辽宁境内14个地市的23座500 k V变电站和具有代表性的27座220 k V变电站进行调查,统计分析辽宁省内输变电设备主要的腐蚀形式,分析了不同设备类型、不同区域和电压等级的输变电设备的腐蚀情况以及站内杂散电流对接地网腐蚀影响的情况,并分析了发生腐蚀的原因。

前置渗氧对TC4钛合金低温等离子复合渗层微观结构和耐磨损性能的影响

针对钛合金硬度低、耐磨性差的缺点,提出了一种由渗氧和氧氮共渗两个过程组成的低温等离子复合渗工艺,并着重研究了前置渗氧对钛合金表面微观结构、物相组成及耐磨性能的影响。利用SEM、TEM、XRD等手段对复合渗层的微观结构和相组成进行了分析,结果表明,等离子复合渗处理的钛合金样品渗层主要由化合物层和扩散层组成,物相为金红石型TiO_(2)和氮化物TiN_(0.26)。采用显微硬度计、纳米压痕仪和往复式摩擦试验机对渗层的显微硬度和摩擦磨损性能进行了表征,结果表明,与传统等离子渗氮相比,等离子复合渗处理可增加渗层的厚度,显著提高钛合金的硬度和弹性模量,大幅改善钛合金的耐磨损性能。

前处理工艺对镁合金钛/锆转化膜耐蚀性能的影响

研究了酸洗以及酸洗+碱洗前处理工艺对AZ91D镁合金无铬、无裂纹、低能耗钛/锆转化膜耐蚀性能的影响。结果表明,单独的酸洗前处理使得AZ91D镁合金表面的α相优先溶解,合金表面粗糙度增加,不利于钛/锆转化膜耐蚀性能的增加。合理地利用酸洗+碱洗调整AZ91D镁合金表面化学状态能够有效提高钛/锆化学转化膜的耐蚀性能。

FeCrNiMo激光熔覆层组织与摩擦磨损行为

为满足马氏体不锈钢熔覆层的高效制备需求,在合金成分优化基础上,采用激光熔覆技术制备了单层厚度超过2 mm的FeCrNiMo合金熔覆层,并对其微观组织结构与摩擦磨损行为进行了研究。结果表明,熔覆层厚度均匀,无明显裂纹等缺陷,组织从表面沿厚度方向依次为等轴晶、树枝晶、胞状晶,枝晶内为马氏体,晶间为富Cr、Mo元素的铁素体。在环-块摩擦磨损形式下,随着施加载荷加大,摩擦系数和磨损量逐渐增加;熔覆层以磨粒磨损和氧化磨损机制为主,但在高载荷下黏着磨损倾向增大。在球盘往复摩擦磨损形式下,随温度升高,摩擦系数下降,熔覆层发生热软化,磨损量增加;熔覆层以氧化磨损和疲劳磨损机制为主。

γ-APS接枝环氧树脂分子对环氧涂层/金属界面化学键合的研究

利用γ-氨基丙基三甲氧基硅烷(γ-APS)对环氧树脂分子进行改性合成了具有键合特性的活性树脂(γ-APS/EP),将活性树脂作为液态添加剂加入到环氧涂层中,利用活性树脂与金属表面羟基反应生成耐水解的噁烷键的特点,实现了环氧涂层/金属界面的化学键合。研究表明,活性树脂添加量为3%(质量分数)时,环氧涂层与金属基体的界面结合力和对腐蚀介质的抗渗透性能达到最佳。根据活性树脂含量的影响,提出了活性树脂在环氧涂层/金属界面的键合机理。

利用原位电化学测量研究Q235轧制钢板的露点腐蚀行为

利用露点腐蚀模拟装置和电化学噪声技术研究了Q235轧制钢板沿不同方向的露点腐蚀行为。结果表明,Q235钢轧制方向上总的腐蚀失重大于法线方向,其主要原因是法线方向上铁素体和珠光体带状分布的特点减少了腐蚀过程中渗碳体的脱落,而两个方向上由于电偶腐蚀所导致的腐蚀速度的增加基本相当。

2A12铝合金锆基转化膜的制备及性能研究

在2A12铝合金基体上制备了无铬锆基转化膜,对锆基转化膜的耐腐蚀性能、前处理及成膜过程中的显微形貌演变和膜层成分进行了表征,重点探究了第二相对成膜过程的影响。结果表明,基体表面第二相对锆基转化膜成膜的影响主要体现在三方面:第一,碱洗和酸洗前处理后,合金表面第二相和大量蚀坑的存在造成基体表面凹凸不平;第二,成膜过程中,第二相的存在不利于转化膜颗粒的均匀形核和长大;第三,成膜完成后,第二相被腐蚀破坏,严重影响膜层的致密性和均匀性。

5083铝合金表面单致密微弧氧化膜的制备及其性能研究

采用响应曲面法对微弧氧化电解液体系进行了优化,并在5083铝合金表面进行了单致密微弧氧化涂层的制备。通过扫描电镜、X射线衍射仪、显微硬度计和极化曲线对铝合金微弧氧化膜的微观组织、显微硬度和耐蚀性进行了研究。结果表明:随着微弧氧化膜层厚度从30μm增加到90μm,烧结颗粒的尺寸从约为10μm增加到约为50μm,致密层由最初的20μm增加到70μm,陶瓷膜层中α-Al2O3的比例明显增加,涂层的硬度由900 HV提高到1500 HV。依据极化曲线和盐雾实验结果发现:随着微弧氧化时间的增加,微弧氧化膜的自腐蚀电流密度逐渐降低,钝化能力逐渐增强,膜层的耐腐蚀性能大幅度提高。