有机添加剂在镁合金阳极氧化中的研究进展

镁合金阳极氧化及微弧氧化电解液中少量的有机添加剂对氧化膜的质量及性能起着至关重要的作用。综述了近年来在镁合金阳极氧化及微弧氧化中有机添加剂的最新研究现状及研究进展,介绍了有机添加剂在镁合金阳极氧化中的作用机制研究现状,指出绿色环保、成本低廉的有机添加剂是镁合金阳极氧化添加剂选择的主要方向,对有机添加剂在镁合金阳极氧化中的作用机制的进一步深入研究是迫切需要解决的科学问题。

数值模拟在金属腐蚀与防护领域的应用研究现状

如何准确研究金属的腐蚀失效行为,快速评价材料的耐蚀性能,进而提供有效的腐蚀防护措施是腐蚀领域一直关心的热点话题。为了弥补常规实验研究方法周期长、实验样本小等不足,近年来研究者开始采用数值模拟的方法研究金属腐蚀机理、预测腐蚀寿命以及对金属构件进行防腐保护设计。综述了元胞自动机、人工神经网络和边界元法3种数值模拟方法各自的特点以及在金属腐蚀与防护领域中的应用,以期为解决复杂腐蚀问题寻找新的方法和途径。

热处理对45钢摩擦焊接头组织性能的影响

针对某公司的45钢摩擦焊杆,采用材料结构分析技术研究了热处理对接头组织性能的影响。结果表明,热处理前焊接接头为先共析铁素体+珠光体+魏氏体的粗大组织,母材为珠光体和沿晶界铁素体组织,焊缝的显微硬度最大,热影响区其次,母材最小,拉伸试样断裂位置在母材;经过正火、淬火和回火的热处理后,焊接接头组织变得细小而均匀,为回火索氏体+贝氏体+少量沿晶界铁素体混合组织,焊缝和母材的显微硬度基本接近,拉伸试样断裂位置在正火区与不完全正火区的交界处,冲击断裂面平直,呈现脆性断裂特征,为准解理+二次裂纹+撕裂状韧窝+夹杂物条带状。

5182铝合金表面硅烷涂层的制备与性能研究

目的提高5182铝合金表面耐蚀性能及其与漆膜的结合力。方法采用KH550硅烷试剂在5182铝合金表面制备硅烷涂层,同时探究不同浸泡时间、溶液pH值和固化温度对硅烷涂层结构和性能的影响,并优化硅烷涂层的制备工艺。采用扫描电子显微技术(SEM)、接触角试验仪和拉曼光谱研究硅烷涂层的结构和成分。采用电化学阻抗谱(EIS)技术评价涂层的耐蚀性能。采用涂层附着力自动划痕仪评价硅烷涂层对有机漆膜结合力的影响。结果浸泡时间180 s、溶液pH值11、固化温度90℃为5182铝合金表面硅烷涂层的最佳制备工艺,该工艺条件下制备的硅烷涂层均匀、致密地覆盖于铝合金基体表面,厚度约为100 nm。在Na_2B_4O_7×10H_2O和NaOH水溶液中,硅烷处理试样的低频阻抗值比未硅烷处理试样高约2个数量级,硅烷处理样品与漆膜的结合力明显优于未经过硅烷处理的试样。结论采用优化工艺制备的硅烷涂层能改善5182铝合金的耐蚀性能。当硅烷涂层作为中间层存在时,显著提高了有机涂层与合金基体的结合强度。

5182铝合金表面锆化膜的制备及其性能研究

目的提高5182铝合金的耐蚀性能及与有机漆膜的结合力。方法采用氟锆酸试剂与5182铝合金反应制备锆化膜,探究锆化液pH值、浸泡时间对锆化膜耐蚀性能的影响,并优化制膜工艺。采用SEM、EDS能谱仪及超薄切片仪分析锆化膜的微观结构和成分,结合SKPFM分析合金中第二相颗粒的电位对锆化膜形成机理的影响,采用EIS对锆化膜的耐蚀性能进行评价分析,采用涂层附着力自动划痕仪评价锆化涂层对巴斯夫有机漆膜结合力的影响。结果制备锆化膜的最佳工艺为:pH=4.5,浸泡时间2.5 min。在5182铝合金表面制备了一层50～100 nm厚的锆化膜,且该锆化膜优先在阴极性的第二相颗粒上形成。EIS分析表明,在Na_2B_4O_7×10H_2O和NaOH水溶液中,锆化处理试样的低频阻抗值比未锆化处理试样高80?。划痕测试表明,锆化处理试样与未锆化处理试样相比,其临界载荷提高了75%。结论经过锆化最佳工艺处理后,5182铝合金的耐蚀性能提高,且锆化涂层作为中间层,能显著提高有机漆膜与合金基体的结合强度。

挤压-剪切镁合金的阳极氧化研究

为了研究晶粒细化对镁合金阳极氧化膜的质量和性能的影响,采用阳极氧化的方法在常规变形镁合金和挤压-剪切大塑形变形后获得的细晶粒镁合金表面制备氧化膜,研究了常规变形镁合金和细晶粒镁合金表面阳极氧化膜的形貌、结构、成分、表面粗糙度、硬度及耐腐蚀性能。结果表明:与常规挤压镁合金相比,挤压-剪切后镁合金的晶粒得到了大大细化,其表面氧化膜的孔隙更为细小圆整,表面粗糙度更小,硬度更高,耐蚀性更好。分析认为:镁合金基体组织细化之后,缺陷密度增加,使其阳极氧化时表面火花非常细小,放电更均匀,从而使氧化膜更为致密,耐蚀性更好。

液压支架用785DB钢焊接残余应力模拟分析

为了掌握液压支架用785DB钢焊接残余应力分布规律,确保结构质量安全,采用ANSYS有限元对20 mm厚的板材焊接过程进行数值模拟,并与相同工艺下试验数据进行比较。结果表明:焊缝最大内凹变形位于底端,且在板边自由端向上翘起;焊缝残余拉应力由外表面至内表面逐渐增大,并接近材料屈服强度,熔合线附近以拉应力-压应力-拉应力的规律变化,远离焊缝残余拉应力变为压应力再趋向于零。模拟结果与实测值的分布规律基本一致,有限元模型能够准确预测残余应力变化规律,特别是能够给出沿着厚度方向的残余应力分布,为实际焊接工作提供指导依据。

预变形程度和变形温度对CoCrFeMnNi高熵合金的变形机制及后续再结晶行为的影响

使用电子背向散射衍射技术研究了预变形程度和变形温度对CoCrFeMnNi高熵合金的变形机制和后续再结晶行为的影响。结果表明,在低应变量条件下,变形温度对CoCrFeMnNi高熵合金的形变微观组织没有显著的影响,形变机制均以位错滑移为主导;在室温下变形,随着应变量的增大位错滑移和孪生变形共同主导变形。在低温退火条件下预变形程度对再结晶行为也没有显著的影响,难以发生再结晶。但是在高温退火条件下,变形程度的提高使再结晶晶粒显著细化和∑3晶界的比例大幅度提高。

形变和退火对Fe_(47)Mn_(30)Co_(10)Cr_(10)B_(3)间隙高熵合金微观组织结构演变的影响

在不同温度对Fe_(47)Mn_(30)Co_(10)Cr_(10)B_(3)间隙高熵合金进行不同的形变和退火处理,使用电子背散射衍射和电子通道衬度像等手段对样品进行表征,研究了形变和退火对其微观组织结构演变的影响。结果表明,在小应变量条件下,随着形变温度的降低,主导的形变机制从位错滑移转变为相变诱导塑性;在室温形变条件下,随着应变量的增大,主导的形变机制由位错滑移转变为相变诱导塑性。对大应变量的样品退火,随着退火温度的提高,微观组织从形变态(600℃-5 min)、部分再结晶态(800℃-5 min)到完全再结晶态(1000℃-5 min)的演变。在1000℃退火条件下,随着退火时间的延长,微观组织由部分再结晶态(1 min)演变到完全再结晶态(5 min和15 min),且相组成由γ单相演变为γ+ε双相。退火不能改变形变态中第二相颗粒沿着轧向的分布。拉伸实验结果表明合金的屈服强度为326 MPa,抗拉强度为801.9 MPa,延伸率为26.8%,实现了较好的强韧化性能且其断裂机制为韧性断裂。