新型550MPa级抗硝酸腐蚀钛合金的研究

为满足工程对耐蚀结构材料的需求,设计并研制了新型抗硝酸腐蚀合金Ti550.文中介绍了新合金设计思想、力学性能、工艺成形性和腐蚀性能,重点介绍了硝酸溶液浓度、焊接热循环、更换溶液、添加金属离子等对新合金耐蚀性的影响.     

机械镀锌-锰、锌-铝-锰合金工艺及镀层的耐蚀性能

为了获得性能良好的含锰合金镀层,以机械镀锌和机械镀锌-铝工艺为基础,通过调整活化剂和促进剂的种类及用量,开发了机械镀锌-锰合金工艺.利用该工艺可在钢基表面获得不同配比的锌-锰及锌-铝-锰合金镀层,对镀层进行了5%NaCl溶液喷雾加速腐蚀试验及全浸加速腐蚀试验,并与机械镀锌层进行了对比.结果表明,各种配比的锌-锰合金镀层的耐蚀性能优于机械镀锌层,且其耐蚀性随着锰含量的增加而增加;锌-铝-锰合金镀层的耐蚀性能比镀锌层提高数十倍.     

热处理对大变形量Zn-1.65Cu-0.15Ti合金的组织和性能的影响

本实验采用中频感应熔炼炉制备锌铜钛合金,通过热轧工艺制备了变形Zn-Cu-Ti合金。首先分析了合金的显微组织和拉伸性能随着变形量的变化,发现随着变形量的增加金相组织变得越来越不明显,轧制的方向越来越清晰。96.7%变形量的合金延伸率最高,可达到54.7%。通过电化学分析发现,合金变形量越大,合金板材的耐蚀性越好。接着进一步研究了不同的热处理温度和时间对合金力学性能以及微观组织的影响。合金在210℃经过热处理,硬度从46HV提高至73HV,在温度稍低时,150～180℃区间内硬度增大的趋势更明显。高温热处理有利于合金抗拉强度的提高,在240℃下热处理保温2 h,抗拉强度和延伸率分别提高约29%、20%。     

合金元素对镁合金耐腐蚀性能影响的研究进展

镁及其合金作为最轻的金属结构材料,在产品轻量化方面具有巨大的应用潜力.然而,金属镁具有较强的腐蚀敏感性,且表面形成的氢氧化镁膜疏松多孔,几乎无保护性,这导致其应用受到限制.如何提高镁的耐腐蚀性已经成为制约其应用的世界性难题.合金化是从根本上改善镁合金耐蚀性的方法之一.基于此,本文从合金元素对镁腐蚀行为的影响出发,阐述纯镁的腐蚀机理和合金元素对镁合金腐蚀性能的影响机制,归纳合金元素对镁合金所产生的保护机制及其相应特征,这可以为开发新型镁合金和改善镁合金的耐蚀性提供一定的借鉴.此外,本文有助于更好地理解镁合金腐蚀行为.目前,还没有一种镁合金能像铝合金或不锈钢一样具有较好的耐蚀性,因此耐蚀镁合金的开发还需要进一步研究.本文为镁合金中元素之间的交互关系提供理论基础,可对新型耐蚀镁合金的开发提供思路.元素之间的协同作用会对新型耐蚀镁合金设计、工艺及性能有较大影响,随着研究的深入,期望构建出类似"不锈钢"的新型耐蚀镁合金.     

金属阳极涂层在化工大气环境中的腐蚀行为

为了解化工大气环境对碳钢表面金属阳极涂层的腐蚀性,开展了热喷涂锌、铝、锌铝合金涂层以及热镀锌、渗锌钢在化工大气环境中的曝露腐蚀试验。通过试样的腐蚀形貌、腐蚀速率变化及电化学测试,考察了金属阳极涂层在石油炼化大气环境中的腐蚀行为。结果表明:化工大气环境腐蚀等级为C4级;喷铝层的腐蚀速率最低;渗锌层的耐蚀性优于热镀锌层。10μm厚热镀锌板耐腐蚀寿命约为4 a,40μm厚热镀锌和渗锌层寿命大于10 a,150μm的喷涂层耐蚀寿命大于30 a。     

高硅铝合金浸锌溶液性能的研究

为了在高硅铝合金上获得结合力好的镀层,通过对其浸锌过程的电化学测量、浸锌和锌合金膜在人造海水中的稳定电位、浸锌层在3.5%NaCl溶液中腐蚀速率的测试以及扫描电镜对浸锌层微观形貌的观察等的研究,选出适合于高硅铝合金的镀前预处理工艺.浸锌溶液中的多元无氰配位剂,与铁离子、镍离子、铜离子形成可溶性的配位阴离子,和铝发生微量的置换反应,形成骨架同锌离子一起沉积在工件表面.首次采用拉伸试验将高硅铝合金基体与镀层之间的结合力定量化.该工艺所获得的浸锌合金层性能稳定,与镀层结合力良好,并提高了耐蚀性.     

合金元素Cr对铁素体不锈钢组织和性能的影响分析

合金元素Cr是使铁素体不锈钢具有铁素体组织并具有良好耐蚀性的主要元素。通过研究铁素体不锈钢中Cr含量的变化情况,本文分析了其对铁素体不锈钢韧性、抗拉强度、耐蚀性能的影响。     

挤压Zn-Cu-Ti合金的组织及其力学性能

采用Zn-Ti中间合金等制备了不同铜含量的锌合金,370℃/4h均匀化后在300℃对合金进行了热挤压加工。通过X射线衍射分析、扫描电镜分析和能谱分析以及力学性能测试,研究了合金的微观组织和力学性能之间的关系。结果表明,Zn-Cu-Ti合金主要由锌的固溶体η相,TiZn15相和CuZn4相组成,Ti元素的加入细化了合金的显微组织,提高了合金的力学性能;热挤压过程中,合金发生动态再结晶和局部再结晶晶粒长大现象,TiZn15相和CuZn4相被破碎后沿挤压方向分布于晶界处,有助于阻碍再结晶晶粒的长大;Cu含量在0.5%~3.0%范围内,随着含铜量的增加,Zn-Cu-Ti合金的强度和硬度增大,当Cu含量超过2.0%时伸长率有下降趋势;由于挤压过程中发生了动态再结晶在一定程度上抵消了加工引起的硬化,合金挤压态硬度较铸态硬度提高不大。     

电镀设备的材料选用

电镀设备长期处于腐蚀环境下，因此，选择电镀设备材料首先应考虑其耐蚀性，同时也应考虑材料的力学性能、耐热性能及加工性能等。作者对金属(钛、铅)和非金属(聚氯乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚酰胺)结构材料在耐蚀性能、力学性能、耐热性能及成型工艺等方面作了较全面的分析，给电镀设备的选材提供了有益的参考。     

2219和2195铝合金焊接接头的腐蚀行为差异研究

目的 研究运载火箭贮箱用2195新型铝锂合金搅拌摩擦焊接头和熔化焊接头相对于传统的2219铝合金焊接接头耐腐蚀性能的差异,分析耐蚀性的演变规律,为贮箱制造及表面防护提供理论指导。方法 以传统的2219铝合金为对照,采用盐雾腐蚀试验、动电位极化曲线测试等方法系统研究2195铝锂合金焊接接头的腐蚀电位、腐蚀电流密度、腐蚀速率等方面的性能,进而判断新型铝合金材料与传统铝合金材料耐蚀性能的差异。结果 2种铝合金焊接接头各个亚区的耐蚀性均呈现相同的变化规律,其中搅拌摩擦焊接头的耐蚀性能按照热影响区、母材区、热机影响区、焊核区的顺序依次增加;TIG焊接头的耐蚀性能按照热影响区、母材区、焊缝区的顺序依次增加,且在热影响区存在晶间腐蚀的现象。此外,2219和2195铝合金TIG焊接接头热影响区自腐蚀电位分别为?0.653 V和?0.667 V,腐蚀电流密度分别为7.35 mA/cm²和7.55 mA/cm²。结论 2219和2195铝合金搅拌摩擦焊和TIG焊接头的耐蚀性差别不大,且均在热影响区耐蚀性最差;采用同种合金进行焊接时,TIG焊接头的耐蚀性能比FSW接头的差。