张立功
,
文陈
,
李思振
,
冯立
,
白晶莹
,
崔庆新
,
王景润
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2016.06.009
目的 评价镁合金黑色微弧氧化热控膜层在氯离子作用下的腐蚀演变行为.方法 在电解液中添加不同浓度的添加剂制备微弧氧化膜层,分析不同微弧氧化膜试样在0.1 mol/L NaCl溶液中的电化学演变过程.采用电化学极化、电化学交流阻抗表征和拟合,结合扫描电镜等方法,对膜层演变规律及机理进行了探讨.结果 未经微弧氧化的镁合金自腐蚀电流密度为17.7 μA/cm2,自腐蚀电位为-1.464 V;经微弧氧化后,试样自腐蚀电流密度减小至0.09 μA/cm2,自腐蚀电位下降至-1.628 V.添加剂加入后制备的微弧氧化膜相比于镁合金基体,其耐蚀性能提高,且随着添加剂浓度的增加,耐蚀效果呈现先增加、后减弱的趋势,添加剂质量浓度在10 g/L时制备的膜层具有最好的防腐效果.镁合金微弧氧化热控膜层在NaCl溶液中腐蚀过程分为三个阶段:一是腐蚀性离子进入多孔膜层,引起界面熔融层变化;二是MgO与水分子反应造成内层膜更加致密,阻抗有所增加;三是腐蚀溶液接触到部分镁合金基底,发生电化学腐蚀,形成楔形效应,引发裂纹,最终导致局部腐蚀失效.结论 微弧氧化提高了膜层的耐蚀性能,其在0.1 mol/L NaCl溶液中的腐蚀过程可分为介质进入孔内、水合反应和局部腐蚀三个阶段.
关键词:
微弧氧化
,
磷酸盐
,
镁合金
,
NaCl
,
腐蚀
,
电化学
刘建华
,
文陈
,
于美
,
赵阔
,
陈亚争
,
许广兴
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.05.001
超高强合金因其优越的力学性能广泛应用于承力构件如起落架等,40CrNi2Si2 MoVA超高强度合金是继30CrMnSiNi2A之后研究出的新超高强度合金,其强度高于30CrMnSiNi2A,但是其在实际服役环境中的服役性能特别是应力腐蚀性能是否优于30CrMnSiNi2A,是决定其成功取代30CrMnSiNi2A应用的关键.采用双悬臂应力腐蚀实验研究了30CrMnSiNi2A及40CrNi2Si2MoVA两种超高强度合金在质量分数为3.5％的NaCl溶液中的应力腐蚀开裂行为(scc).通过光学显微镜和扫描电镜(SEM)对两种超高强度合金的形貌以及断口显微组织进行了分析.实验结果表明,30CrMnSiNi2A比40CrNi2Si2MoVA更早失效,其耐应力腐蚀性能较差.两种材料在NaCl溶液中容易出现裂纹并迅速扩展,裂纹横向扩展,并出现明显的分叉行为,不同取向试样对材料应力腐蚀开裂行为的影响较小.断口分析结果表明两种超高强度合金在应力和腐蚀介质的共同作用下发生失效,裂纹扩展前期主要为解理穿晶断口,裂纹扩展中后期为沿晶形貌.
关键词:
超高强度合金
,
应力腐蚀开裂
,
双悬臂
,
分叉
李松梅
,
辛长胜
,
刘建华
,
于美
,
文陈
材料热处理学报
采用全浸加速腐蚀实验以及电化学实验方法,研究了40CrNi2Si2MoVA钢在0.5 mol/L NaNO3、NaCl和Na2SO4溶液中的腐蚀行为,并利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射分析(XRD)对腐蚀形貌及腐蚀产物进行了表征.结果表明:40CrNi2Si2MoVA钢在0.5 mol/L的NaNO3、NaCl和Na2SO4溶液中的腐蚀形貌及生成的腐蚀产物均不同,NaNO3溶液中生成的腐蚀产物主要为α-FeOOH,吸附在基体表面,阻碍了基体的腐蚀,3种阴离子环境对其腐蚀速率大小依次为:SO42-＞Cl-＞NO3-.电化学研究结果表明40CrNi2Si2MoVA钢在0.5 mol/L的NaNO3、NaCl和Na2SO4溶液中均未发生钝化现象,且在Na2SO4溶液中的腐蚀电流和阳极塔菲尔斜率最大.
关键词:
40CrNi2Si2MoVA钢
,
阴离子
,
腐蚀产物
,
表面形貌
,
电化学
李松梅
,
吴凌飞
,
刘建华
,
于美
,
文陈
航空材料学报
doi:10.11868/j.issn.1005-5053.2014.3.012
采用载荷控制与应力强度因子控制两种方法研究超高强度钢AerMet100在不同裂纹扩展速率区域受到应力比和腐蚀环境影响的疲劳裂纹扩展行为.利用扫描电子显微镜(SEM)对断口进行观察.结果表明:疲劳裂纹扩展速率da/dN≤1×10-5mm/cycle时,当应力比R≤0.5,疲劳裂纹扩展门槛值△Kth随着应力比R增加而减小,当应力比R≥0.5,疲劳裂纹扩展门槛值变化趋于平缓;在da/dN≥1×10-5 mm/cycle时,疲劳裂纹扩展速率出现不受应力比影响的收敛现象.在da/dN≥1×10-5 mm/cycle时,腐蚀环境会加速疲劳裂纹扩展;在裂纹扩展速率da/dN≤1×10-5 mm/cycle时,由于氧化致裂纹尖端闭合效应,腐蚀环境导致裂纹扩展变慢,并使裂纹扩展门槛值增大.
关键词:
超高强度钢
,
应力比
,
腐蚀疲劳
,
疲劳裂纹扩展门槛值
,
裂纹闭合
崔庆新
,
郝雪龙
,
文陈
,
白晶莹
,
张立功
材料热处理学报
为了探讨前处理对2A12铝合金发黑阳极氧化及其空间服役性能的影响,通过不同机加粗糙和表面活化等前处理对发黑阳极氧化形貌和热循环性能的影响进行了研究,并采用扫描电镜等对前处理、氧化和热循环后的形貌进行了分析.结果表明:随着表面粗糙度的增加,铝合金发黑膜层热循环性能变差,裂纹密度和宽度增加;而通过浸泡和溅射处理,由于表面微区域腐蚀,导致生成的氧化膜层与基体之间结合力下降,从而引起在热循环过程中表面膜层的脱落,并结合微观形貌以及能谱测试结果探讨了不同表面粗糙度和活化对膜层的影响机理.
关键词:
表面粗糙度
,
2A12
,
发黑阳极化
,
热循环
