低碳铝镇静钢汽车板磷化性能及改善对策研究

为解决低碳铝镇静钢汽车板在磷化工艺下限条件下磷化膜结晶粗大及覆盖率不足问题,采用扫描电镜(SEM)、表面轮廓仪、辉光光谱仪(GDS)及透射电镜(TEM)研究了低碳铝镇静钢汽车板磷化性能关键影响因素,并提出了改善对策。结果表明:当磷化工艺处于下限条件即促进剂浓度、总酸浓度较小,而游离酸浓度较大时,钢板与磷化液界面磷酸盐不易饱和,磷化形核难度加大,导致磷化结晶粗大及覆盖率不足等问题。但当钢板表面存在均匀分布且数量较多的小尺寸氧化物颗粒时,氧化物与铁基体能够形成大量原电池,提升局部磷化酸蚀及沉积反应速度,进而改善磷化性能。通过对低碳铝镇静钢碳含量及退火快冷段、过时效段温度进行控制,成功在钢板表面析出尺寸较小且均分分布的碳化物。由于碳化物与铁基体之间存在电位差,同样增加了钢板表面原电池数量,促进了磷化形核,所获得的磷化膜晶粒尺寸在5μm以下,覆盖率为100%。

车用先进高强钢表面分析及胶接性能研究

目的明确不同先进高强钢表面氧化物形貌、成分及含量对胶接性能的影响规律。方法本研究采用白光干涉仪、扫描电子显微镜(SEM)及透射电子显微镜(TEM)观察高强钢表面形貌,通过金相显微镜及X射线衍射仪(XRD)分析其显微组织及物相,采用直读光谱仪、辉光光谱仪(GDS)以及X射线光电子能谱仪(XPS)表征高强钢表面特征元素及氧化物种类。结合接触角测试对比不同高强钢表面润湿性,并分析总结高强钢表面成分对胶接性能的影响规律。结果DH780表面以膜层状Al基氧化物为主,DP980、DP1180以及CP1180表面以Si、Mn、Cr颗粒状氧化物为主。其中DH780的表面润湿性最差,自由能最小。CP1180钢表面具有最少的氧化物含量及最小的颗粒尺寸,其表面润湿性最好,表面自由能最高。DP钢随强度提高,表面氧化物含量增加,润湿性降低。对于同种焊装胶,DH780胶接剪切强度最小,CP1180剪切强度最大。结论高强钢表面氧化物富集对表面润湿性及表面自由能具有重要影响,尤其Al基氧化物的存在会明显降低胶接接头的剪切强度。一方面是氧化物导致表面自由能降低,黏附功下降,另一方面氧化物会阻止胶中极性基团与基体表面形成强化学键,而更多地形成氢键。Al基氧化物由于呈薄膜状覆盖于高强钢表面,故对胶接性能的影响最大。

TBF980钢表面氧化物组成和结构在磷化过程中的变化

利用碳萃取复型技术结合扫描电镜、透射电镜、能谱等方法分析了不同时间(0~90 s)磷化处理后TBF980冷轧连退钢表面氧化物的组成、形态及晶体结构变化。结果表明:试验钢表面氧化物主要由薄膜状非晶态SiO_(x)以及MnSiO_(3)单晶颗粒组成。随着磷化时间的延长,表面氧化物数量减少,硅、锰元素含量显著降低,但是当磷化膜完全覆盖试验钢表面时,磷化膜与基体之间仍然存在一层氧化物。在磷化过程中,大部分非晶态SiO_(x)薄膜先断裂再卷成球形,并在磷化液的作用下脱离试验钢表面,小部分保留在磷化膜与基体界面处;MnSiO_(3)单晶在磷化液的作用下先转变成非晶态SiO_(x)与MnSiO_(3)纳米晶的复合颗粒,再完全转变成非晶态SiO_(x)。

锌-镍合金钢的表面结构和涂装性能

以电镀Zn–Ni合金钢为基体进行电泳涂装,以研究其涂装性能。采用电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP)、扫描电镜(SEM)、光学轮廓仪(OP)、X射线衍射仪(XRD)和辉光放电光谱仪(GDS)分析了Zn–Ni合金镀层的化学成分、微观形貌、相结构和元素分布;通过电位-时间曲线测量,分析了Zn–Ni合金镀层磷化反应的动力学过程;根据汽车板的性能要求,检测了Zn–Ni合金镀层表面电泳漆膜的各项性能。结果表明,Zn–Ni合金镀层的Ni质量分数为12.30%,呈单一γ物相Ni2Zn11结构,但表面不够平整、致密;Zn–Ni合金镀层磷化反应的二级动力学平衡常数为2.0 m^(2)/(g·s),平衡状态时的膜重为3.03 g/m^(2),决定系数为0.79,磷化膜均匀致密;电泳漆膜的附着力为0级,耐蚀性、抗石击性和耐湿性均良好。

热镀锌板表面轮廓参数对电泳漆膜耐石击腐蚀性能的影响

选取表面轮廓参数不同的3种DX56D+Z冷轧热镀锌板,在相同工艺下进行磷化和电泳后进行石击-循环腐蚀-石击试验。结果表明,热镀锌板表面轮廓峰谷数量是影响电泳漆膜附着力的重要因素。适当增大表面轮廓峰谷数量能够提高电泳漆膜的附着力,有利于抑制腐蚀产物的扩散,从而改善热镀锌板的抗石击腐蚀性能。

汽车冲压外覆盖件高点高度影响因素及控制阈值

对汽车冲压外覆盖件高点的形成过程及机制进行解析,研究了异物种类及尺寸、板材厚度以及模具间隙对高点高度的影响规律,同时研究了汽车冲压覆盖件高点高度对涂装后长波、短波及鲜映性的影响。结果表明:随着异物颗粒直径以及弹性模量的增大,高点高度增大;随着板材厚度的增大,高点高度增大;随着模具间隙的减小,高点高度增大;长波随高点高度的增大而增大,呈正相关关系,短波、鲜映性与高点高度关系较弱,某主机厂冲压车间高点高度控制阈值为10.5μm。

热镀锌板的镀层成分对其表面电泳漆膜抗石击腐蚀性能的影响

研究了热镀锌板的镀层成分对其表面电泳漆膜抗石击腐蚀性能的影响。结果表明,经过合金化退火得到的GA板镀层中含有一定量的Fe,镀层较未经合金化退火的GI板硬。GA板镀层表面疏松多孔,电泳漆膜能够充满其缝隙或凹陷之处,固化后在界面区产生了类似勾键作用的机械作用力。因此,GA板与电泳漆膜的附着力优于GI板,石击处的扩蚀速率小于GI板。

领悟社会支持和希望在感恩与孕期抑郁间的中介作用

目的:探讨领悟社会支持和希望在感恩与孕期抑郁之间的多重中介作用,为改善孕期抑郁提供理论依据。方法:采用便利抽样法抽取山西省长治市人民医院产科门诊379名孕妇作为研究对象,采用一般资料调查表、爱丁堡产后抑郁量表、感恩量表GQ-6、领悟社会支持量表和成人素质希望量表进行调查,构建并检验链式中介模型。结果:孕期抑郁检出率为32.45%;领悟社会支持和希望在感恩和孕期抑郁间的单独中介作用显著,占总中介效应的53.68%和31.58%,且领悟社会支持-希望的链式中介作用也显著,占总中介效应的14.74%。结论:孕期抑郁检出率较高;领悟社会支持、希望在感恩和孕期抑郁间的多重中介效应成立;重视感恩教育,可提升孕妇对未来生活的希望,减少孕期抑郁。

截断逆挽方对慢加急性肝衰竭大鼠E2F1信号通路的调节机制

目的观察"截断逆挽方"对慢加急性肝衰竭(acute-on-chronic liver failure,ACLF)大鼠肝细胞周期转录因子E2F1、调控因子Cdc25表达量及其对肝细胞超微结构的影响,探讨该方通过调节肝细胞再生,预防慢加急性肝衰竭的作用机制。方法 SPF级Wistar雄性大鼠150只,随机分为正常组、模型组和截断逆挽方组,模型组与中药组给予人血清白蛋白尾静脉注射8周免疫诱导大鼠形成肝硬化模型,再联合D-氨基半乳糖(D-GalN)与脂多糖急性攻击,构建ACLF大鼠模型。截断逆挽方组在急性攻击前给予截断逆挽方连续灌胃3天。各组大鼠在急性攻击后4、8、12小时平行取材。蛋白质印迹法(Western Blot)检测E2F1蛋白表达量,实时荧光定量qRT(quantitative real-time,qRT)PCR法检测肝组织中Cdc25的表达。结果与正常组相比,模型4小时组E2F1和Cdc25表达量升高(P<0.05);8、12小时随着时间的推移表达量逐渐降低。与对应时间点模型组相比,截断逆挽方4小时、8小时E2F1和Cdc25表达量有升高趋势,12小时组E2F1和Cdc25表达量较模型组明显升高(P<0.01)。电镜观察肝组织超微结构显示:模型组肝细胞超微结构损伤严重,并随时间的推移逐渐加重,各对应时间点截断逆挽方组细胞结构损伤较模型组轻。结论截断逆挽方通过调节转录因子E2F1及细胞调控因子Cdc25的表达量,促进了肝细胞的代偿性增殖,从而改善肝细胞的大面积坏死,抑制肝衰竭的发展。

截断逆挽方对慢加急性肝衰竭模型大鼠肝细胞增殖途径的影响

目的:观察"截断逆挽方"对慢加急性肝衰竭(Acute-on-Chronic Liver Failure,ACLF)大鼠肝组织中周期蛋白D1(Cyclin D1)、周期蛋白A(Cyclin A)、周期蛋白依赖激酶4(CDK4)、转录因子DP1表达的影响。探讨该方预防性干预ACLF大鼠肝细胞增殖途径的作用机制。方法:SPF级Wistar雄性大鼠150只,随机分为正常对照组、模型组和截断逆挽方组,给予人血清白蛋白免疫诱导大鼠形成肝硬化模型,再联合D-氨基半乳糖(D-Gal N)与脂多糖(LPS)急性攻击,建立ACLF大鼠模型。截断逆挽方组在急性攻击前给予截断逆挽方连续灌胃3天。各组大鼠分别在急性攻击后4、8、12 h取材。蛋白质印迹法(Western Blot)检测DP1蛋白表达量,实时荧光定量qRT(Quantitative Real-Time,qRT)PCR法检测肝组织中CyclinD1、CyclinA、CDK4 mRNA的含量。结果:与正常组相比,模型4 h组CyclinD1、CyclinA、CDK4及DP1表达量升高(P<0.05);8 h、12 h随着时间的推移表达量逐渐降低。与对应时间点模型组相比,截断逆挽方4 h组CyclinD1、CyclinA、CDK4及DP1表达量无明显差异,8h CyclinD1、CyclinA、CDK4及DP1表达量有升高趋势,12 h组CyclinD1、CyclinA、CDK4及DP1表达量较模型组明显升高(P<0.01)。结论:截断逆挽方可能通过调节E2F1信号通路中CyclinD1、CyclinA、CDK4及DP1的表达量,促进了肝细胞的代偿性增殖,从而改善肝细胞的大面积坏死,抑制肝衰竭的发展。

锌铝镁镀层于3.5%NaCl溶液中腐蚀行为的研究

使用扫描电镜及扫描探针分析了锌铝镁镀层的表面形貌及成分,使用X射线光电子能谱仪及电化学技术分析了锌铝镁镀层腐蚀产物的化学组成、电化学性能,对锌铝镁镀层的耐蚀机制进行了探讨,结果表明:锌铝镁镀层主要由初生锌相、富铝相及共晶组织组成,Mg元素主要分布于共晶组织中。在3. 5%NaCl介质腐蚀过程中,锌镀层腐蚀产物主要由Zn5(CO3)2(OH)6及ZnO组成,锌铝镁镀层腐蚀产物主要由Mg(OH)2、4MgCO3·Mg(OH)2及Zn5(CO3)2(OH)6组成。锌镀层腐蚀产物电荷传输电阻逐渐降低,而锌铝镁镀层腐蚀产物电荷传输电阻逐渐增大,且后者大于前者。即锌镀层腐蚀产物无法抑制镀层的腐蚀,而锌铝镁镀层腐蚀产物则可以对镀层电化学反应起到抑制作用,对镀层提供一定程度的保护。

锌铝镁镀层钢板前处理与电泳性能研究

以镀锌钢板作为对比,考察锌铝镁钢板涂装前处理和电泳性能。结果显示:锌铝镁钢板的脱脂性能与镀锌钢板相近,磷化膜外观、膜重、覆盖率和结晶尺寸与镀锌钢板差异较小,电泳漆膜外观、膜厚、附着力和耐冲击性与镀锌钢板一致,但电泳漆膜的杯突极限性能和划线循环腐蚀性能优于镀锌钢板。

冷轧钢板表面质量对锆化膜性能的影响

为明确材料表面质量对错化膜性能的影响规律,在不同粗糙度、涂油量、元素富集程度以及色差缺陷板料表面制备错化膜,利用扫描电镜、X射线荧光光谱仪及电化学工作站等分析手段研究了错化膜表面形貌、膜质量、耐腐蚀性等性能。结果表明:钢板表面粗糙度对错化膜膜质量及耐腐蚀性影响显著,提高材料表面&值以及降低RR值可以提升错化膜耐腐蚀性。适当提升材料表面涂油量,可以提升错化膜耐腐蚀性。钢板表面元素富集程度较大或者存在色差缺陷均会降低错化膜耐腐蚀性。

酸洗汽车用钢磷化机理探讨及其质量评价

以酸洗汽车用钢SPHE为基体材料制备磷化膜,探讨磷化膜的生长动力学过程与成膜机理,并系统研究了磷化膜的膜重、晶粒形貌、P比以及耐腐蚀性能。酸洗汽车用钢磷化生长过程可以分为基体的酸蚀溶解,晶粒的形核长大,表面磷化膜动态平衡三个过程。膜重实验结果可知,酸洗汽车用钢膜重为2.3 g/m^(2),满足膜重>2.0 g/m^(2)要求。扫描电镜(SEM)结果显示,磷化膜晶粒形貌为颗粒状,晶粒平均尺寸较细<3 mm。X射线衍射(XRD)结果表明,磷化膜P比89.3%,满足产品对磷化膜P比>85%的要求。电化学实验结果可知,磷化膜的自腐蚀电位为-0.67 V,自腐蚀电流密度为1.3×10^(-5)A·cm^(-2);基体材料的自腐蚀电位为-0.69 V,自腐蚀电流密度为4.8×10^(-5) A·cm^(-2),经过磷化处理后材料的耐蚀性能得到提升。

喷砂工艺对22MnB5热成形钢涂装性能的影响

采用不同目数的钢砂对22MnB5热成形钢进行喷砂以除去其表面氧化膜,再磷化和电泳。研究了钢砂目数对22MnB5表面形貌、表面粗糙度及涂装性能的影响。结果表明,喷砂后22MnB5表面的氧化膜均能被除尽,所得磷化膜性能也都合格,但只有采用100目钢砂喷砂时才可得到满足汽车厂要求的电泳漆膜。

渭北旱塬地区独立式窑洞传承与更新

独立式窑洞作为渭北旱塬地区传统民居的代表,在当下乡村振兴中却面临着被遗弃的危机。本文以渭北旱塬地区的独立式窑洞为研究对象,采用实地测绘、访谈、查阅资料、DesignBuilder软件模拟等研究方法,对旱塬地区的民居现状进行整理与分析,针对居住主体自组织建设过程中存在的若干建筑问题提出可行性解决方案,试图寻找适合当下窑居传承与更新的设计方法与构造技术,为渭北旱塬民居优化设计提供参考。

合金化热镀锌板阴极电泳针孔缺陷原因分析

针对某主机厂HC180BD+ZF汽车外板电泳针孔缺陷原因进行分析。结果发现合金化热镀锌表面镀层铁含量越高,δ相含量越高,使其在磷化液的中活性越小,所得的磷化膜越薄,最终导致磷化后表面电阻低,在阴极电泳涂装过程中易出现火花放电现象,因而产生针孔缺陷。

磷化膜白斑缺陷分析

磷化处理是钢铁材料防腐前处理的重要工序,磷化处理不当导致的磷化膜缺陷严重影响后续的电泳、喷漆等处理过程,最终会造成整体材料的外观质量、耐腐蚀性能不合格。为了提高磷化膜质量,采用扫描电镜、能谱仪、辉光放电原子发射光谱等系统分析了磷化生产线中常出现的磷化膜白斑缺陷。结果发现:白斑位置磷化膜异常薄且平整,对光线的反射率提高,外观上表现比正常位置亮,体现为白斑缺陷。去除磷化膜后,通过对镀层表面形貌的对比分析揭示了白斑缺陷产生的原因。

3D打印医用钛合金多孔材料力学性能研究进展

钛合金多孔材料具有与人体骨匹配的弹性模量,可有效解决金属植入物与人体骨弹性错配;其内部存在的大量孔隙有利于周围细胞的长入和新骨的生长,从而促进骨组织形成。近年来,增材制造(3D打印)技术被用于钛合金多孔材料制备,该方法可以精确控制孔隙参数,并且克服了因金属高熔点造成的制备困难。本文综述了作者团队在3D打印医用Ti-6Al-4V、纯Ti以及低模量钛合金多孔材料组织及力学性能的研究结果。对于Ti-6Al-4V两相合金,其疲劳性能受多孔结构设计和多种后处理的影响。纯Ti多孔材料较Ti-6Al-4V更优的疲劳寿命源于其更好的塑性和形变孪晶的应变硬化效应。低模量Ti2448合金的优异疲劳寿命则源于其超弹性提高裂纹萌生寿命,高韧性提高裂纹扩展寿命。最后展望了复杂生理环境腐蚀疲劳性能、多孔材料表面生物活化处理和新型医用金属体系多孔材料等发展方向。

Review on Corrosion Characteristics of Porous Titanium Alloys Fabricated by Additive Manufacturing

Porous titanium and its alloys have been considered as promising implants owing to their low elastic modulus and capability to provide channels for bone growth.Currently,additive manufacturing(3D printing)techniques have been successfully applied to produce porous titanium alloys owing to the advantages of controllable and precise fabrication.Considering the safety aspect,an understanding of corrosion in porous titanium alloys and the corresponding mechanisms is important for their long-term application in the human body.In this paper,the recent progress in improving the corrosion properties of porous titanium alloys fabricated via 3D printing techniques is reviewed.The effects of pore type,porosity,electrolyte,and modification of the material on the corrosion properties of porous titanium alloys are introduced and discussed.In addition,the limitations of traditional methods for measuring the corrosion performance of porous titanium alloys were analysed.Perspectives for evaluating and improving the corrosion performance of porous titanium alloys using new methods are provided.