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外加应变对航空有机涂层防护性能的影响

骆晨 , 蔡健平 , 陈亚争 , 刘明 , 赵亮亮 , 孙志华 , 汤智慧 , 陆峰

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2014.05.001

设计了一种板条形涂层试样预应变施加方法,并通过原始标定和显微观察的方法定量确定有机涂层应变量,以此模拟航空涂层防护体系在服役过程中遭受的应变.将施加了不同应变的板条形有机涂层试样进行户外暴晒,样品所处条件与实际服役中自然环境因素-力学因素耦合作用的情况更为接近,从而可以得到更为准确的防护性能评价结果.结果表明:无外加应变状态的锌黄丙烯酸聚氨酯涂层的阻抗模值随着在万宁自然老化时间的延长而下降,在户外暴晒36个月的过程中,涂层的阻抗模值从1.8×109Ω下降到4.7×105 Ω;经过户外暴晒后,外加压应变状态和外加拉应变状态涂层试样的阻抗模值都发生下降,但外加拉应变状态涂层模值降低的幅度更大,表明外加拉应变对有机涂层防护性能影响更大.

关键词: 预应变 , 有机涂层 , 防护性能 , 户外暴晒 , 电化学阻抗谱

热等静压对铸造Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金持久性能的影响

朱春雷 , 李海昭 , 骆晨 , 张继

材料热处理学报

将定向层片组织铸造Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr(at%)合金在α+γ两相区分别进行了1270℃,180 MPa下1h,1.5h和2.5h的热等静压处理,然后在800℃和300 MPa条件下进行了持久断裂试验,以研究热等静压处理对该合金持久性能的影响.试验结果表明,在1270℃/180 MPa条件下,热等静压分别持续1h,1.5h和2.5h后,相比未经热等静压处理的铸态试样,其800℃/300 MPa持久寿命均明显降低,降低幅度分别为64.4%,70.2%和82.0%,但其持久塑性均明显提高.结合持久断口的断裂特征分析及微观组织观察认为,热等静压过程中析出的等轴γ晶粒可促进持久加载过程中动态再结晶的发生以及显微空洞的生成,由此导致了持久寿命的降低;此外,相比等轴γ晶粒析出的体积分数,其本身的存在对该合金800℃和300 MPa持久寿命有更直接的影响.

关键词: 热等静压(HIP) , TiAl , 持久性能 , 动态再结晶

铸造TiAl合金定向层片组织持久性能的试验研究

骆晨 , 朱春雷 , 李海昭 , 柳学全

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.05.004

评价了铸造Ti-47.5Al-2.5V-1.0Cr合金定向层片组织在(750~800) ℃/(220~350) MPa不同条件下的持久性能,并分别探索了0.2%zr和0.1%Hf(原子分数)微合金化对其持久性能的影响.结果表明:提高温度和增加应力均使铸造TiAl合金定向层片组织的持久寿命降低,其中试验温度对持久寿命的影响幅度相对更大,在相同应力下(300 MPa),当温度由750℃提高到800℃时,持久寿命降低超过100 h.微量Zr,Hf对铸造TiAl合金层片组织的择优取向特征均没有影响,对合金的持久寿命改善作用与温度、应力密切相关,例如800℃/220 MPa较低应力下添加微量Zr使合金的持久寿命由150 h提高到320 h,然而在750℃/350 MPa,800℃/260 MPa,300 MPa等较高应力载荷下,微量zr,Hf的作用明显减小.由试验应力与Larson-Miller参数的关系可发现,与微量Hf相比,微量Zr在不同应力条件下对合金提高持久强度的作用更大.另外,本实验条件下TiAl合金定向层片组织持久塑性均大于10%,无蠕变脆化倾向;添加微量Zr,Hf可使合金在不同温度和应力条件下的持久塑性保持在20%~40%之间,较基础合金更稳定.

关键词: 铸造TiAl合金 , 定向层片组织 , 持久性能 , 微合金化

硼酸-硫酸阳极氧化2A97 Al-Cu-Li合金在热带海洋大气环境中的初期腐蚀机理

骆晨 , Sergiu P.Albu , 孙志华 , 汤智慧 , 陆峰 , Xiaorong Zhou

材料工程 doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.09.002

采用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、电化学阻抗谱测试结合超薄切片,分析阳极氧化2A97 Al-Cu-Li合金在大气腐蚀前后的微观形貌、化学成分及电化学性能.结果表明:在不同温度利用含有硼酸-硫酸或酒石酸-硫酸组合的电解液生长膜层时,硼酸添加和较高温度允许较大的电流密度通过,使膜生长加速;对于不同电解液,孔的几何构形和结构相似;硼酸-硫酸阳极氧化试样在热带海洋大气环境中暴露1个月后,出现主要由O,Al,Cl,Cu组成的分散性黑色锈斑,表面产生白色沉淀;随着户外暴露时间的延长,合金发生严重的点蚀并深入合金内部,腐蚀的扩展与θ相粒子有关.

关键词: 硼酸-硫酸阳极氧化 , Al-Cu-Li合金 , 大气腐蚀 , 点蚀

海洋大气环境中飞机的环境损伤和环境适应性

骆晨 , 李明 , 孙志华 , 汤智慧 , 陆峰

航空材料学报

海洋飞机90%以上的时间处于停放状态,影响海洋飞机环境适应性的最重要因素包括海洋大气自然环境和由设备工作散发的热量或排泄的废气所形成的诱发环境.国外海洋飞机服役过程中的环境损伤主要为结构、零部件的腐蚀,已构成当前航空装备头等重要的安全问题;我国海洋飞机暴露出的环境损伤问题涉及结构、电子产品等方面.国外对海洋飞机环境适应性的研究主要集中在:舰船平台环境及环境效应基础数据的积累;针对舰船平台特殊环境条件的新试验方法的研究;环境试验方法与海洋飞机寿命期任务特点的结合;针对海洋飞机环境效应数据的应用.我国对海洋飞机环境适应性的研究主要包括三个方面:舰船平台环境测量与分析;舰船平台环境影响研究;模拟舰船平台环境试验方法研究.对未来海洋飞机环境适应性,亟需研究关键材料、易腐蚀结构及机载电子产品在舰船平台环境下的环境效应变化规律,积累舰船平台环境的气候因素和污染物因素数据,建立相应的环境谱,建立针对易腐蚀结构的模拟舰船平台环境实验室加速试验方法和装置,以支撑海洋飞机环境工程工作.

关键词: 环境 , 损伤 , 环境试验 , 环境适应性

Al-Cu-Mg 合金在氯化钠溶液浸泡过程中萌生于单个和簇状金属间化合物粒子的局部溶解

骆晨 , Xiaorong ZHOU , George E. THOMPSON

中国有色金属学报(英文版) doi:10.1016/S1003-6326(16)64408-4

为了深刻理解 AA2024-T3铝合金暴露在含氯水介质中金属间化合物相的响应方式,运用扫描电镜获得腐蚀试验前后合金表面的形貌信息,进行能谱分析确定金属间化合物粒子的成分变化,使用原子力显微镜检测金属间化合物相电化学反应所引起的高度变化,并对去合金金化的 Al2CuMg 粒子及其周边区域进行透射电镜分析。研究发现,去合金化 Al2CuMg 粒子为由5~20 nm 大小的体心立方铜粒子组成的多孔多晶体结构;在去合金化早期,铝基体就开始在 Al2CuMg 粒子周边出现沟槽状腐蚀;Al?Cu?Fe?Mn?(Si)粒子周边沟槽状腐蚀的发展不均匀且比 Al2CuMg 去合金化需要更长时间萌生;由 Al2CuMg 和 Al2Cu 组成的粒子簇的局部腐蚀主要与 Al2CuMg 粒子相关。

关键词: 铝合金 , 金属间化合物粒子 , 局部溶解 , 去合金化 , 沟槽状腐蚀

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