GH907高温合金在中性盐雾环境下的初期腐蚀行为研究

GH907高温合金在飞机、船舶等行业得到了广泛的应用。GH907高温合金在海洋环境中使用时会导致腐蚀的发生,因此对其腐蚀行为进行研究是必要的。使用中性盐雾试验方法,研究了GH907高温合金材料在模拟海洋环境中的腐蚀行为。通过扫描电镜、X射线能谱仪(EDS)和3D激光共聚焦等方法,观察GH907高温合金腐蚀后的二维、三维形貌并进行了成分分析;通过动电位扫描和电化学阻抗谱的电化学测试,分析其电化学腐蚀行为。结果表明:GH907材料在中性盐雾腐蚀过程中会发生钝化行为,腐蚀后的GH907腐蚀电流密度增加,耐蚀性下降,腐蚀产物和钝化膜对材料的保护能力有限。腐蚀类型以点蚀为主,EDS结果显示点蚀坑内腐蚀产物以Fe的氧化物为主,Ni、Co元素含量很低。腐蚀过程中同时存在电荷转移与扩散行为,腐蚀体系为活化控制体系。

中性盐雾试验标准研究进展

盐雾试验是评价材料在海洋大气相关环境中耐久性的有效方法。现行不同盐雾试验标准对于试验条件的约束存在一定差异,因此梳理了国内外多个中性盐雾试验相关标准。不考虑盐雾试验箱设置条件,分析了温度、水和NaCl纯度、pH值调整方法、盐雾沉降率、试样摆放角度等标准要求内容对试验结果的影响,探讨了试样尺寸等标准未要求内容对试验结果的影响。最后,提出了盐雾沉降率长期测量监测技术和试样覆盖层切割区保护规范操作的提升建议。

中性盐雾试验中不同基础油对防锈油抗盐雾性能的影响

为了研究不同黏度单一基础油、复合基础油与防锈添加剂配合时的油效应,选取防锈剂A(由磺酸盐、羧酸酯等多种防锈剂复合而成)加入到黏度不同的单一基础油、复合基础油中配制成防锈油,通过盐雾试验评价防锈油的防锈性能。结果表明,单一基础油的运动黏度越小,防锈油的防锈性能越好。在复合基础油中,黏度最小的W1-60基础油与黏度最大的HVI 150基础油复合后配制的防锈油[其中HVI 150加入量为(w+5)%]取得最佳抗盐雾性能。

典型车轮用钢在中性盐雾环境下的初期腐蚀行为研究

为解决车轮用钢服役过程中的大气腐蚀问题,通过中性盐雾试验研究了590MPa和780MPa级别2种汽车车轮用钢590CL和780CL在5%NaCl溶液中性盐雾环境下的初期腐蚀行为,并采用辉光光谱仪、金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和电化学测量等手段表征了盐雾试验后腐蚀产物的形貌、结构、腐蚀速率及电化学行为。结果表明,在中性盐雾试验48 h后,2种车轮用钢表面均出现红锈,二者腐蚀速率为590CL>780CL。在3.5%NaCl溶液中测量的极化曲线和电化学阻抗谱结果与上述结果有较好的一致性。590CL和780CL这2种钢材的腐蚀产物主要为γ-FeO(OH),还含有部分α-FeO(OH)和Fe_(3)O_(4),腐蚀产物对基体基本没有保护作用。

中性盐雾预腐蚀对AF1410高强钢疲劳寿命的影响

采用失重法和XRD法研究了AF1410钢在中性盐雾环境中的耐蚀性能,并对中性盐雾预腐蚀不同时间后的试样进行疲劳性能测试,研究了不同预腐蚀时间对材料疲劳寿命的影响。结果表明:AF1410钢发生了严重的全面腐蚀,腐蚀产物主要由FeO(OH)和Fe3O4组成,并得到其腐蚀失重曲线;疲劳断口形貌分析表明,随预腐蚀时间的延长,腐蚀损伤程度增加,在疲劳加载过程中易形成较多的疲劳裂纹扩展源而导致疲劳断裂失效;最终获得中性盐雾预腐蚀AF1410钢结构疲劳寿命特性以及预腐蚀对疲劳寿命的影响系数C(t)曲线。

电弧喷涂锌铝伪合金涂层的耐中性盐雾腐蚀性能

Al含量超过15%的锌铝合金涂层脆性大,限制了其在钢铁防护中的应用。采用电弧喷涂技术在Q235钢表面制备出了纯锌涂层和含铝20%(质量分数)的锌铝伪合金涂层,通过中性盐雾试验及电化学极化测试研究了2种涂层在中性盐雾环境中的耐蚀性,并结合扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对涂层表面形貌及腐蚀产物的相结构进行了观测分析。结果表明:2种涂层均匀致密,孔隙率小,与基体结合良好;随盐雾试验时间增长,锌铝伪合金涂层表面形成了致密的腐蚀产物层,其屏蔽作用有效阻碍了腐蚀介质的渗入,使Q235钢的腐蚀速率快速降低。锌铝伪合金涂层的自腐蚀电流密度小于纯锌涂层,表现出更为优越的防腐蚀性能。

超音速火焰喷涂及封孔处理对低合金钢抗中性盐雾腐蚀性能的影响

通过电化学极化测试和中性盐雾试验,研究了300M低合金钢上空气助燃的超音速火焰喷涂(HVAF)WC/17Co、WC/10Co4Cr涂层及硅氟树脂封孔处理后的抗腐蚀性能,并和电镀硬铬(EHC)的性能进行对比。中性NaCl溶液电化学极化测试结果表明,涂层处理明显提高了低合金钢的腐蚀电位。400h中性盐雾腐蚀结果表明,基体和涂层处理后抗腐蚀顺序依次为WC/10Co4Cr+封孔>WC/10Co4Cr>EHC>WC/17Co+封孔>WC/17Co>基体。腐蚀后的SEM观察发现,腐蚀介质先腐蚀涂层中的粘结相,当其扩散到基材表面则优先腐蚀基体。

Cr对超音速火焰喷涂WC-Co涂层抗中性盐雾腐蚀性能的影响

研究了超音速火焰喷涂(HVAF)WC-Co和WC-CoCr涂层的抗化学腐蚀性能。采用XPS对超音速火焰喷涂涂层的表面和内部进行了分析,在中性NaCl溶液中对涂层进行了电化学分析。结果表明,WC-Co中的粘结相Co主要呈金属单质,而WC-CoCr涂层中粘结相分别呈单质Co和Cr2O3。电化学极化测试表明,WC-Co涂层处理明显提高了基体的腐蚀电位,而添加Cr后则进一步提高了腐蚀电位。400 h中性盐雾腐蚀结果表明,WC-CoCr涂层的抗化学腐蚀性能优于WC-Co涂层的。腐蚀后的SEM表明,腐蚀介质先腐蚀涂层中的粘结相,当腐蚀介质扩散到基体中则优先腐蚀基体。添加少量的Cr在粘结相中形成了Cr2O3陶瓷钝化相,有利提高HVAF WC-Co涂层的抗腐蚀性能。

Cu-17Ni-3Al-X合金在中性盐雾中的腐蚀行为

采用中性盐雾加速试验、扫描电镜、X射线衍射仪、光电子能谱仪等研究了Cu-17Ni-3Al-X合金在中性盐雾中的腐蚀行为。结果表明:在中性盐雾腐蚀过程中,该合金具有良好的耐盐雾腐蚀性能,合金的腐蚀速率随腐蚀时间的延长而迅速降低,腐蚀480 h后平均腐蚀速率仅为0.010 mm/a。这是因为腐蚀后合金表面生成一层致密的Cu2O膜,随着腐蚀的进行,Cu2O膜增厚,同时外层的Cu2O膜被进一步氧化生成疏松的Cu2(OH)3Cl颗粒。合金在中性盐雾中腐蚀后,主要是α(Cu)固溶体被腐蚀,合金中的第二相仍残留在晶界处。

中性盐雾腐蚀钢板的滞回性能试验

为研究中性盐雾环境下不同腐蚀程度钢板的滞回性能变化规律,通过人工喷洒盐雾加速腐蚀方法,获得了不同腐蚀程度下钢板试件;然后对每组试件进行循环加载试验并得到滞回曲线,分析其滞回性能;同时采用Ramberg-Osgood模型拟合钢材的循环骨架曲线,并分析其系数变化规律;最后基于首次加载准则,卸载准则,循环骨架准则,再加载曲线准则等建立了钢材滞回本构模型.试验结果表明:在循环荷载作用下,钢材出现循环硬化、峰值点指向效应等现象;应用Ramberg-Osgood模型拟合效果较好;随着腐蚀程度增加,钢材各力学性能指标均出现下降,延性劣化加重,且钢材循环强化系数呈现减小的趋势,而循环强化指数变化规律不明显;模型与试验结果吻合较好.

NiCoCrAlY涂层的抗中性盐雾腐蚀性能

通过中性盐雾腐蚀试验研究了低膨胀高温合金GH907基体上采用低压等离子喷涂制备的NiCoCrAlY涂层和NiCr涂层的抗腐蚀性能,并对其腐蚀形貌与产物进行了分析。结果表明:盐雾腐蚀500 h后,NiCoCrAlY涂层表面出现了失光变色,在表面出现了几个无破坏性的腐蚀坑,涂层表面大部分仍保持较好的完整性,其腐蚀等级仅下降到9级;而NiCr涂层的表面出现了较多的腐蚀斑点,涂层的完整性已经被破坏,涂层表面产生了腐蚀裂纹,其腐蚀等级下降到4级;腐蚀产物主要为镍、铁、钴等的氧化物,NiCoCrAlY涂层表现出较强的抗中性盐雾腐蚀性能。

中性盐雾环境中典型汽车用钢的初期腐蚀行为

研究了DC04连续退火冷轧板、热镀锌板(GI)、合金化热镀锌板(GA)、自润滑GI板、热镀锌铝镁合金板等典型汽车用钢板在中性盐雾环境中的腐蚀行为,考察了它们的腐蚀产物的微观形貌和相组成。结果表明,在中性盐雾试验384 h内,只有锌铝镁板未出现红锈,质量损失速率由大到小依次为DC04板、GI板、GI自润滑板、GA板和锌铝镁板。在3.5%NaCl溶液中进行的动电位极化曲线测量的结果与上述结果具有较好的一致性。DC04板的腐蚀产物含有Fe3O4、α-FeOOH和γ-FeOOH,GI板、GA板和GI自润滑板的腐蚀产物主要为ZnO和Zn5(OH)8Cl2?H2O,锌铝镁的腐蚀产物主要为Zn5(OH)8Cl2·H2O。

铝合金表面活性燃烧高速燃气喷涂WC涂层的耐中性盐雾腐蚀性能

利用活性燃烧高速燃气(AC-HVAF)喷涂技术在7075高强铝合金基体上制备了WC- 10Co4Cr和WC-14Co涂层,并利用SEM、EDS、XRD、电化学测试以及中性盐雾(NaCl)腐蚀试验等方法分析了涂层的物相、微观组织、耐腐蚀性能和腐蚀产物形貌。结果表明:所制备的WC涂层均未出现明显的脱碳现象,都很致密,孔隙率低于1%且与基体结合较好;WC涂层的腐蚀电位明显高于7075铝合金基体的,而涂层中加入铬元素后进一步提高了涂层的腐蚀电位;WC-10Co4Cr涂层在600 h中性盐雾试验中的耐腐蚀性能好于WC-14Co涂层的。

水性聚丙烯酸酯树脂涂料的耐中性盐雾性能

为了改善水性聚丙烯酸酯树脂涂料涂膜的耐中性盐雾性能,在含一定量无机填料的聚丙烯酸酯树脂水分散液中分别添加固化剂、环氧树脂、缓蚀剂和水,对涂料配方及固化条件进行了优选,得到涂料最佳配方为:14.5 g聚丙烯酸酯树脂,4.5 g无机混合填料(2.0 g磷酸锌,1.5 g云母粉,1.0 g高岭土),4.5 g固化剂C-303,2.9g环氧树脂E-44,0.56 g苯并三氮唑,1.1 g三聚磷酸二氢铝,配成固体质量分数为35%的涂料;将涂料涂覆于硅钢片表面,在250℃/90 s条件下固化成膜。通过中性盐雾试验考察了涂料涂膜的耐蚀性能。结果显示,最优配方及固化条件下所得涂膜的耐中性盐雾腐蚀时间大于8 h,其耐蚀性有显著提高。

涂层耐中性盐雾试验的划线方法及试验后的评定

介绍了涂层试板耐中性盐雾试验中关于划线的几种形式、划线方法以及试验后的评定方法,并对这些方法进行了讨论。

7A04-T6铝合金中性盐雾腐蚀初期性能

7A04-T6铝合金被广泛应用于航空领域，目前对其大气腐蚀初期行为的报道较少。对7A04-T6铝舍金进行了4～48h的连续中性盐雾腐蚀，采用失重法和动电位极化曲线法对其初期腐蚀规律和行为进行了研究，利用扫描电镜（SEN）对腐蚀初期的表面形貌进行了观察，并对不同腐蚀时间的试样进行了拉伸。结果表明：7A04-T6铝合金盐雾腐蚀初期，从点蚀开始，随着腐蚀时间的延长逐渐发展为剥蚀；腐蚀动力学遵循指数增长规律；盐雾腐蚀后抗拉强度降低，腐蚀时间越长，抗拉强度下降越明显。

热浸镀锌层在中性盐雾试验中的防腐性能研究

采用2种定制的热浸镀锌试件,经5000 h中性盐雾试验后发现镀层防腐性能存在显著差异.采用镀锌层厚度损耗测试法、X射线衍射分析法(XRD)和扫描电镜分析法(SEM)分别测试了镀层的厚度损耗量、盐雾试验前后的晶体物质组成和腐蚀前后的微观形貌.研究表明:2种热浸镀锌试件在盐雾腐蚀过程中的产物和机理相似,而影响其防腐性能的主要因素为热浸镀锌的生产工艺、腐蚀产物的致密程度.

热浸镀锌层在中性盐雾试验中的寿命预测研究

通过对热浸镀锌层的中性盐雾试验过程和镀层厚度损耗量随时间变化的分析,遴选出厚度损耗值作为主要影响指标,采用有效的数据修约方式对累积数据进行分类整理,在此基础上采用建立BP神经模拟网络的方式,合理拟合出镀层厚度损耗值随盐雾时间变化的状态曲线,从而预测出热浸镀锌镀层的理论使用寿命,为热浸镀锌层的二次修复工作提供所需的时间点。通过模拟曲线可知,热浸镀锌镀层厚度损耗值的变化经历了一个加速-平稳-再加速三个阶段。

基于材料分类的无人机部件中性盐雾加速实验研究

使用纯度≥95.5%的工业氯化钠配置5%的中性溶液作为腐蚀加速溶液,根据无人机部件的材料分类,选取金属和非金属典型部件进行中性盐雾实验。实验结果表明:非金属材料和部分表面经过特殊处理的金属材料构件具有较强的耐盐雾侵蚀能力,而部分金属表面经过实验后受到了较严重的侵蚀。针对这一实验结果,分析了盐雾对无人机典型部件的侵蚀机理,总结出中性盐雾环境下各部件的腐蚀规律,给出了提高无人机系统部件抗盐雾侵蚀能力的措施。

中性盐雾加速腐蚀钢结构表面形貌分形维数表征

为研究中性盐雾加速腐蚀钢结构表面形貌分形维数,开展了七个批次的H型钢人工加速腐蚀试验,借助三维非接触式表面形貌仪对截取的锈蚀H型钢翼缘板进行了表面形貌扫描并获取了三维形貌坐标数据,采用盒宽变换法编程计算了锈蚀表面分形维数,并研究其随腐蚀龄期、质量损失率以及表面粗糙度的变化规律。结果表明:锈蚀钢板的表面形貌具有分形特征。腐蚀初期(龄期短于六个月)钢板表面曲线以及曲面的分形维数均随腐蚀龄期的延长而不断增大,且增大趋势不断减缓;当腐蚀龄期超过六个月后分形维数开始出现上下波动(减小—增大—减小)。锈蚀钢板横截面曲线分形维数呈一定的各向异性,轧制方向分形维数略大于板宽方向。试验拟合得到锈蚀钢板表面分形维数与腐蚀龄期、质量损失率以及表面粗糙度平均高度的相关关系,可用于中性盐雾腐蚀钢板的表面形貌表征。