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高速激光熔覆开采机刀盘的涂层显微组织及耐磨性能研究
1
作者 郭士锐 丁首文 +4 位作者 崔陆军 陈水生 杜全斌 郭钏 薛晓强 《材料保护》 2025年第5期105-112,共8页
为了改善煤矿开采机刀盘的合金涂层组织,提高力学性能,采用2种扫描速度(0.5 m/min和12 m/min)在开采机刀盘表面制备Fe基合金熔覆层(S1和S2)。通过扫描电镜(SEM)、维氏硬度计、X射线衍射仪(XRD)对涂层金相显微组织、力学性能以及摩擦磨... 为了改善煤矿开采机刀盘的合金涂层组织,提高力学性能,采用2种扫描速度(0.5 m/min和12 m/min)在开采机刀盘表面制备Fe基合金熔覆层(S1和S2)。通过扫描电镜(SEM)、维氏硬度计、X射线衍射仪(XRD)对涂层金相显微组织、力学性能以及摩擦磨损性能进行分析。结果表明:2种涂层组织致密,无气孔和裂纹等缺陷,2种激光熔覆涂层的顶部为等轴晶,涂层的中部为柱状晶,涂层底部为平面晶,S2的整体组织形貌较为细小;熔覆层主要由α-Fe固溶体、Cr_(2)B和FeNi组成,S1中有γ-Fe相析出,S2的α-Fe相的衍射角度相对S1向低角度偏移;2种涂层的显微硬度均高于基体,S2涂层的显微硬度最高,达到651 HV_(0.5);涂层的强化机制主要为细晶强化和固溶强化;S2的摩擦磨损性能最好,基体的磨损率是S2的7.3倍,基体的磨损机理为黏着磨损,涂层的磨损机理主要为磨粒磨损。 展开更多
关键词 高速激光熔覆 FE基合金 显微组织 扫描速度 摩擦磨损
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质子交换膜燃料电池双极板表面改性研究进展
2
作者 李聪 靳荣桢 +2 位作者 任延杰 唐春梅 洪悦 《材料保护》 2025年第6期13-31,共19页
双极板是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部件之一,其性能优劣直接影响电池堆的输出功率和使用寿命。双极板不仅能够将单个电池连接成电池堆并提供支撑,还能提供气体流道、隔离阴阳两极,在燃料电池的工作性能和寿命方面起到关键作用。... 双极板是质子交换膜燃料电池(PEMFC)的核心部件之一,其性能优劣直接影响电池堆的输出功率和使用寿命。双极板不仅能够将单个电池连接成电池堆并提供支撑,还能提供气体流道、隔离阴阳两极,在燃料电池的工作性能和寿命方面起到关键作用。由于PEMFC的运行环境较为苛刻,包括高温、高湿度和酸性环境,因此双极板需要具备优良的导电性能和抗腐蚀性能,以确保燃料电池的高效、稳定运行。本文简述了PEMFC双极板的发展现状和应用进展,着重阐述了表面导电耐蚀改性方案的研究发展情况,系统介绍了不锈钢、钛及钛合金、铝合金等多种金属双极板基体的表面改性方案,对比不同金属双极板及其表面改性方案的性能特点、发展趋势和存在的问题,探讨了PEMFC金属双极板表面改性的共性问题及发展应用前景。 展开更多
关键词 质子交换膜燃料电池 双极板 表面改性 不锈钢 钛及钛合金
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长庆油田老井筒套管内涂层贴膜防腐技术研究
3
作者 郭钢 吴春生 +2 位作者 吕锋 李楷 王尚卫 《材料保护》 2025年第2期150-155,共6页
长庆油田重点腐蚀区单一内防腐蚀技术无法满足现场需要。本文介绍了长庆油田老井筒套管内涂层贴膜防腐技术的液体环氧涂料和智能井下涂层贴膜工具,探索了相应的地面和井下联动贴膜施工工艺,并在现场腐蚀防护试验中取得了一定效果。结果... 长庆油田重点腐蚀区单一内防腐蚀技术无法满足现场需要。本文介绍了长庆油田老井筒套管内涂层贴膜防腐技术的液体环氧涂料和智能井下涂层贴膜工具,探索了相应的地面和井下联动贴膜施工工艺,并在现场腐蚀防护试验中取得了一定效果。结果表明:涂层硬度大于6 H,厚度大于400μm,附着力等级为4A,耐化学介质腐蚀,具有优异的现场应用性能;设计的智能井下涂层贴膜工具在现场应用中,通过贴膜前后井下电视照相视频资料对比,贴膜工具实现80 min喷涂220 m,厚度可达0.7 mm的设计要求,并且可以地面控制涂覆速度、精确定位涂覆深度及涂层厚度,为长庆油田老井井筒套管腐蚀防护、井下修复工艺提供了技术参考和一套可靠的技术路径。 展开更多
关键词 液体环氧涂料 井下涂层贴膜 井筒套管 现场修复
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SO_(2)沉积速率对6061-T4铝合金在模拟海洋大气环境中腐蚀行为的影响
4
作者 刘伟 李洪林 +1 位作者 吴海旭 石玲 《材料保护》 2025年第2期83-91,共9页
为考察铝合金在含SO_(2)环境中的腐蚀行为规律,通过干/湿交替循环腐蚀试验,结合电化学分析、EDS能谱分析、FTIR分析等方法,研究了SO_(2)沉积速率对6061-T4铝合金在模拟海洋大气环境中腐蚀行为的影响。结果表明:在试验范围内,较低的SO_(2... 为考察铝合金在含SO_(2)环境中的腐蚀行为规律,通过干/湿交替循环腐蚀试验,结合电化学分析、EDS能谱分析、FTIR分析等方法,研究了SO_(2)沉积速率对6061-T4铝合金在模拟海洋大气环境中腐蚀行为的影响。结果表明:在试验范围内,较低的SO_(2)沉积速率可显著促进腐蚀反应的进行,提高腐蚀速率。但是,随着沉积速率逐渐增大,SO_(2)对腐蚀反应的促进作用逐渐减弱,并在腐蚀后期出现抑制作用。当SO_(2)沉积速率增大至2000 mg/(m^(2)·d)时,SO_(2)对腐蚀反应只呈现抑制作用。SO_(2)发生氧化、水解反应,生成SO_4^(2-)与H^(+),导致基体表面液膜酸化,是SO_(2)促进铝合金腐蚀的主要原因。SO_(2)沉积量增大,导致基体与液膜界面处溶解氧的浓度梯度迅速降低,以及由Al_2(SO_4)_3与AlCl_(3)组成的腐蚀产物层阻碍腐蚀性介质接触基体表面,是SO_(2)对铝合金的腐蚀反应产生抑制作用的主要原因。 展开更多
关键词 SO_(2) 沉积速率 6061-T4铝合金 海洋大气腐蚀 干/湿交替循环 腐蚀试验
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海洋大气环境中Q420qENH耐候钢腐蚀演化及力学性能研究
5
作者 程海根 邹鹏 +2 位作者 郑尚敏 龚汉隆 吴天文 《材料保护》 2025年第4期131-141,共11页
随着近年来耐候钢在桥梁领域的不断发展,耐候钢免涂装使用案例屡见不鲜,但耐候钢适用的服役环境有待考究,尤其是在腐蚀性较强的海洋性大气等复杂环境中服役时。为此,以藏木雅鲁藏布江特大桥用钢Q420qENH为研究对象,通过电解加速腐蚀试... 随着近年来耐候钢在桥梁领域的不断发展,耐候钢免涂装使用案例屡见不鲜,但耐候钢适用的服役环境有待考究,尤其是在腐蚀性较强的海洋性大气等复杂环境中服役时。为此,以藏木雅鲁藏布江特大桥用钢Q420qENH为研究对象,通过电解加速腐蚀试验模拟海洋大气腐蚀环境,探究Q420qENH在此类腐蚀环境中的腐蚀行为、耐候钢母材及其对接接头经过腐蚀后的力学性能削减程度。基于腐蚀动力学、锈层形貌演化、物相组成、电解腐蚀试验的加速效果、力学性能削减程度进行多角度综合分析。结果表明:Q420qENH在海洋大气腐蚀环境中的腐蚀速率先增后减。Q420qENH耐候钢主要依靠Fe_(3)O_(4)形成较为厚实且略为致密的锈层以阻碍大气环境中的水、氧气、污染物对基体的直接侵蚀。但表面锈层形貌疏松多孔,阻止腐蚀介质侵入的效果有限,并且Q420qENH在海洋大气腐蚀环境中难以形成致密表面锈层,腐蚀等级介于C3~C4之间,因此,认为Q420qENH并不适合在海洋大气腐蚀环境中免涂装使用。在力学性能方面,耐候钢母材及其对接接头腐蚀4、8、14 h后,屈服强度、抗拉强度和延伸率较未腐蚀时削减程度逐渐上升,但电解加速腐蚀14 h后其屈服强度均在360 MPa以上,抗拉强度均在466 MPa以上,腐蚀后的力学强度仍处于较高水平。 展开更多
关键词 耐候钢 Q420qENH 海洋大气腐蚀 锈层形貌 力学性能
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仿古铸铁酸性盐雾腐蚀过程及机理分析
6
作者 王强 魏成 +1 位作者 牛文娟 钱润玲 《材料保护》 2025年第6期83-92,共10页
腐蚀会使铁质文物遭受严重损害,研究类铁质文物仿古铸铁的腐蚀过程,对于揭示铁质文物的腐蚀机理具有重要的意义。采用激光共聚焦显微镜(LSCM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和激光拉曼光谱仪(LRS)对盐雾腐蚀不同时间后的铸铁试样表面形... 腐蚀会使铁质文物遭受严重损害,研究类铁质文物仿古铸铁的腐蚀过程,对于揭示铁质文物的腐蚀机理具有重要的意义。采用激光共聚焦显微镜(LSCM)、扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)和激光拉曼光谱仪(LRS)对盐雾腐蚀不同时间后的铸铁试样表面形貌和腐蚀产物进行观察和分析。结果表明:在经历24 h的酸性盐雾腐蚀后,铸铁试样表面开始出现腐蚀坑;腐蚀72 h后,铸铁试样表面出现微裂纹,形成加速腐蚀过程的通道,腐蚀演变为全面腐蚀;腐蚀192 h后,铸铁试样的腐蚀速率趋于稳定,最终达到稳定速率1.2 g/(cm^(2)·h)。腐蚀240 h的铸铁试样表面严重凹凸不平,粗糙度达到8.25μm,腐蚀产物颜色加深,部分锈层伴有脱落。随着腐蚀时间的延长,O元素的含量呈上升趋势,而Fe元素含量呈下降趋势,最终腐蚀产物为α-Fe_(2)O_(3)、γ-FeOOH、Fe_(3)O_(4)和α-FeOOH。在酸性盐雾环境中,铸铁试样在腐蚀初期表面发生氧化,腐蚀溶液通过孔洞侵蚀基体从而产生内应力,表面锈层出现裂纹并伴有脱落,在基体表面发生微电池腐蚀。 展开更多
关键词 仿古铸铁 酸性盐雾 表面形貌 腐蚀产物 腐蚀时间
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磁控溅射类金刚石薄膜耐磨润滑性的研究综述
7
作者 王建刚 范宇星 +4 位作者 张欣 王玉江 罗伟 王磊 汪晶晶 《材料保护》 2025年第4期30-39,共10页
类金刚石薄膜(Diamond-Like Carbon,DLC)因其优异的润滑耐磨性能在多个领域备受关注。本文系统综述了磁控溅射技术在DLC薄膜制备中的研究进展,重点探讨了工艺参数及元素掺杂对薄膜性能的调控机制。首先,分析了气体流量比、偏置电压和电... 类金刚石薄膜(Diamond-Like Carbon,DLC)因其优异的润滑耐磨性能在多个领域备受关注。本文系统综述了磁控溅射技术在DLC薄膜制备中的研究进展,重点探讨了工艺参数及元素掺杂对薄膜性能的调控机制。首先,分析了气体流量比、偏置电压和电流等关键参数对DLC薄膜微观结构及摩擦学性能的影响:通过优化气体流量比(如Ar/CH4)可调控sp^(2)/sp^(3)键比例,降低摩擦系数;控制偏置电压能够平衡薄膜硬度与表面缺陷;调节电流则直接影响离子通量及sp^(3)键稳定性。其次,总结了非金属(Si、N、F)与金属(Cr、Ti)元素掺杂的作用机理:Si掺杂增强高温稳定性并降低残余应力,N掺杂促进石墨化结构形成,F掺杂通过C-F键钝化表面悬键;Cr和Ti的引入则通过碳化物相抑制氧化并优化力学性能。最后对DLC薄膜技术的未来发展前景进行了展望。 展开更多
关键词 耐磨润滑 类金刚石薄膜 磁控溅射 沉积条件 掺杂
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不同温度下CF/PPESK复合材料吸湿老化行为有限元分析
8
作者 李昱鹏 佟野 雷明凯 《材料保护》 2025年第1期75-81,共7页
聚芳醚砜酮(PPESK)复合材料可作为耐高温涂料、耐磨自润滑材料被广泛用于核电装备零部件防护。为了研究温度对碳纤维增强聚芳醚砜酮(CF/PPESK)复合材料吸湿老化行为的影响,建立二维复合材料模型,利用ABAQUS对25℃和100℃条件下CF/PPESK... 聚芳醚砜酮(PPESK)复合材料可作为耐高温涂料、耐磨自润滑材料被广泛用于核电装备零部件防护。为了研究温度对碳纤维增强聚芳醚砜酮(CF/PPESK)复合材料吸湿老化行为的影响,建立二维复合材料模型,利用ABAQUS对25℃和100℃条件下CF/PPESK复合材料的吸湿行为及吸湿应力分布规律进行研究。根据获得的水分浓度场数据,对CF/PPESK复合材料随温度及时间变化的吸湿应力场进行了分析。结果表明:水分在CF/PPESK复合材料的扩散过程基本满足Fick扩散定律;温度越高,达到吸湿平衡越快,吸湿应力越大,当高温状态长时间吸湿导致材料内部饱和吸湿时,最大应力达到140.2 MPa,最大吸湿应力出现在纤维排列间距最近的基体区域。 展开更多
关键词 ABAQUS 碳纤维增强聚芳醚砜酮复合材料 吸湿行为 吸湿应力
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甘氨酸衍生物缓蚀剂的合成与性能研究
9
作者 郭强强 赵海燕 石春杰 《材料保护》 2025年第1期89-96,共8页
为了提高甘氨酸的缓蚀率,通过分子设计,在甘氨酸分子上引入疏水碳链。运用红外和核磁进行了结构表征,表明成功合成了甘氨酸衍生物。通过失重法、极化曲线、电化学阻抗和扫描电子显微镜对甘氨酸衍生物在1 mol/L HCl中对碳钢的缓蚀性能进... 为了提高甘氨酸的缓蚀率,通过分子设计,在甘氨酸分子上引入疏水碳链。运用红外和核磁进行了结构表征,表明成功合成了甘氨酸衍生物。通过失重法、极化曲线、电化学阻抗和扫描电子显微镜对甘氨酸衍生物在1 mol/L HCl中对碳钢的缓蚀性能进行了研究,并进行了热力学分析和缓蚀机理探讨。失重法结果表明甘氨酸衍生物缓蚀剂的缓蚀率高于甘氨酸,当甘氨酸衍生物的添加量为100 mg/L时,缓蚀率就可以达到93.04%。热力学分析表明甘氨酸及其衍生物缓蚀剂在碳钢表面的吸附均遵循Langmuir等温吸附模型,属于物理化学吸附,但甘氨酸衍生物的吸附自由能的绝对值较大,因此其分子与碳钢表面的作用更强。极化曲线表明添加了甘氨酸衍生物的阳极曲线向低电流密度方向移动,表现为阳极缓蚀剂。通过扫描电镜可看出添加了甘氨酸衍生物的碳钢表面光滑,无明显的腐蚀痕迹,表明甘氨酸衍生物对碳钢具有良好的保护作用。 展开更多
关键词 甘氨酸 甘氨酸衍生物 缓蚀作用 碳钢
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核废处理回转煅烧炉用高温合金氧化行为研究
10
作者 王琴 王成旭 刘仲礼 《材料保护》 2025年第1期109-115,共7页
两步法冷坩埚玻璃固化技术是目前国际主流的高水平放射性废物处理方法,而回转煅烧炉作为其中的关键设备,其结构材料的高温氧化问题关乎该技术的工业化应用,具有重要的研究意义。高温合金具有较好的高温强度,然而其能否作为回转煅烧炉的... 两步法冷坩埚玻璃固化技术是目前国际主流的高水平放射性废物处理方法,而回转煅烧炉作为其中的关键设备,其结构材料的高温氧化问题关乎该技术的工业化应用,具有重要的研究意义。高温合金具有较好的高温强度,然而其能否作为回转煅烧炉的结构部件有待验证。对316H不锈钢、镍基690、哈氏N合金与镍基625合金4种高温合金进行了高温氧化试验。通过测量样品的增重,绘制氧化动力学曲线,采用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)分析氧化膜的物相组成、形貌与成分,分析4种高温合金的氧化机理。结果表明:在600℃下4种试样都表现出较好的耐氧化性能,其增重均较小。800℃时,哈氏N合金和316H不锈钢的耐氧化性能较差,氧化层疏松且有脱落;镍基690合金的耐氧化性能较好,其氧化层较致密,但氧化膜颗粒较粗大。镍基625合金的耐氧化性能最佳,氧化速率常数Kp约为1.43×10^(-7)mg^(2)/(cm^(4)·s),其氧化膜由稳定的Cr_(2)O_(3)组成,且氧化膜均匀致密,晶粒细小。镍基625合金因具有优异的耐氧化性能,可用作回转煅烧炉的结构材料,有利于延长设备的使用寿命。 展开更多
关键词 核废处理 高温合金 回转煅烧炉 高温氧化
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高电位金属管路系统对船体钢结构的电偶腐蚀影响分析
11
作者 卢云飞 郭倩 +2 位作者 胡凌越 段国庆 石鹏飞 《材料保护》 2025年第4期122-130,共9页
为研究管路系统与船体结构的电偶腐蚀行为机制,针对钛合金管路系统在舰船领域中引发的电偶腐蚀问题,采用电化学测试、腐蚀仿真计算、模型腐蚀试验等手段,综合对比分析了钛合金管路系统与铜合金管路系统对船体钢结构的电偶腐蚀影响。结... 为研究管路系统与船体结构的电偶腐蚀行为机制,针对钛合金管路系统在舰船领域中引发的电偶腐蚀问题,采用电化学测试、腐蚀仿真计算、模型腐蚀试验等手段,综合对比分析了钛合金管路系统与铜合金管路系统对船体钢结构的电偶腐蚀影响。结果表明:ZTi60、TC4、TA5和船体钢的电偶对电偶电位最终分别稳定在-0.60、-0.68、-0.61 V左右,电偶对电偶电流密度最终稳定值分别为5.58、10.11、5.84μA/cm^(2),铜合金和船体钢的电偶电流密度最终稳定值则明显大于钛合金。钛合金管路系统或铜合金管路系统与船体钢结构偶接时均存在电偶腐蚀效应,需要做好电绝缘防护措施,但钛合金管路系统与船体钢结构偶接后的电偶腐蚀效应并不会强于铜合金管路系统与船体钢结构偶接后的电偶腐蚀效应。 展开更多
关键词 钛合金 铜合金 电偶腐蚀
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锆酸钆热障涂层表面三防漆附着性及隔热性能研究 被引量：1
12
作者 李春 高旭 +6 位作者 耿琼 杨震晓 倪立勇 杜欣蔚 李婷 马康智 文波 《材料保护》 2025年第2期73-82,共10页
通常在航天飞行器热端部件表面喷涂热障涂层来提升金属基材的承温能力,涂层在生产后常面临数年的贮存期,为了提升热障涂层的防盐雾、防湿热、防霉菌(三防)性能,可在其表面涂覆三防漆。本工作研究了TL-43三防漆在不同显微形貌的锆酸钆(G... 通常在航天飞行器热端部件表面喷涂热障涂层来提升金属基材的承温能力,涂层在生产后常面临数年的贮存期,为了提升热障涂层的防盐雾、防湿热、防霉菌(三防)性能,可在其表面涂覆三防漆。本工作研究了TL-43三防漆在不同显微形貌的锆酸钆(GZO)热障涂层表面的润湿和铺展行为,并测试了涂层的附着力,明确了GZO+TL-43复合涂层在高温热暴露过程中的热导率变化规律及物理本质。结果表明:GZO涂层在等离子焰中熔融良好,呈典型的层状结构,增加喷涂距离可以显著降低GZO涂层的表面粗糙度及未完全熔融的直径为1~3μm的细小粒子数量,进而降低TL-43涂料在其表面的接触角,当喷涂距离为110 mm时沉积的GZO涂层上TL-43的接触角低至37.8°。不同工艺下,复合涂层的附着力均为0级。当喷涂距离为90 mm时制备的GZO-90和TL-43复合后涂层在制备态下的热导率为0.94 W/(m·K),隔热性能与单一的GZO涂层相比较弱,但在1100℃下热暴露10 min后GZO-90+TL-43复合涂层和单一的GZO涂层的热导率均变为约0.86 W/(m·K)。本研究对在热障涂层上喷涂三防漆提供工艺基础,同时对等离子喷涂层上有机涂料的喷涂具有良好的借鉴作用,也可以为复合涂层的结构设计提供理论支撑。 展开更多
关键词 锆酸钆 热障涂层 三防漆 附着力 接触角 热导率
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超音速等离子喷涂NiCrBSi-金刚石复合涂层的微观组织与性能
13
作者 孙浩然 张迪 +3 位作者 贾磊 庞诚宇 董书山 周永欣 《材料保护》 2025年第3期60-69,共10页
为了提高海洋环境下921A钢表面的力学及耐磨耐蚀性能,采用超音速等离子喷涂技术在921A钢表面制备了2种涂层,所采用的粉末分别为NiCrBSi球形粉末以及NiCrBSi与镀铬金刚石(20~40μm)复合粉末,所制备的涂层样品分别标记为涂层N及涂层ND,在... 为了提高海洋环境下921A钢表面的力学及耐磨耐蚀性能,采用超音速等离子喷涂技术在921A钢表面制备了2种涂层,所采用的粉末分别为NiCrBSi球形粉末以及NiCrBSi与镀铬金刚石(20~40μm)复合粉末,所制备的涂层样品分别标记为涂层N及涂层ND,在后续对比测试中将喷涂基体记为样品921A。分析了涂层的物相组成,观测了涂层的截面形貌和元素组成,测试了涂层的显微硬度和抗拉结合强度,测定了涂层在往复摩擦磨损模式下与Si_3N_4球的摩擦系数及体积磨损率,拟合出了涂层的开路电位及自腐蚀电流密度。结果表明:相比于纯NiCrBSi粉末制备的涂层N,金刚石复合涂层ND的显微硬度及结合强度分别为1016 HV,50.156 MPa,较涂层N提升了15.3%及15.3%。在30 N载荷,Si_(3)N_(4)球作为对摩件,往复时间60 min条件下,金刚石复合涂层ND平均磨痕深度17.738μm,相较基体降低75.8%,体积磨损率为1.40×10^(-5)mm^(3)/(N·m),仅为基体的20.7%,摩擦系数为0.229。在室温、3.5%NaCl溶液环境下,金刚石复合涂层ND自腐蚀电位E_(corr)为-864 mV,较921A基体提升61 mV,自腐蚀电流密度J_(corr)为1.332×10^(-5)A/cm^(2),较921A基体降低了77.9%。 展开更多
关键词 等离子喷涂 NICRBSI 金刚石 复合涂层 力学性能 耐磨性能
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电化学噪声法研究钛合金在硝酸羟铵基推进剂中的腐蚀行为
14
作者 唐占梅 彭峥 +3 位作者 郭伟 鲍世国 孙海云 张晓亮 《材料保护》 2025年第3期40-48,共9页
硝酸羟铵(HAN)基推进剂是一种新型绿色推进剂,其与航天传统结构材料钛合金的相容性研究有待深入。采用电化学噪声(EN)方法以及扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析手段研究了TC4钛合金在HAN基推进剂中长周期腐蚀变化规律。结果表... 硝酸羟铵(HAN)基推进剂是一种新型绿色推进剂,其与航天传统结构材料钛合金的相容性研究有待深入。采用电化学噪声(EN)方法以及扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)等分析手段研究了TC4钛合金在HAN基推进剂中长周期腐蚀变化规律。结果表明:随着浸泡时间的延长,电位噪声平均值和电流噪声平均值变化趋势反映了母材和焊材试样发生了活性腐蚀-氧化膜形成-腐蚀平衡过程;此外,母材和焊材的电位噪声标准偏差均在浸泡1 d时达到最大值,分别为5.92、6.02,焊材试样的电位噪声标准差值比母材略大,焊材的腐蚀活性比母材略高;TC4在碱性HAN基推进剂中浸泡65 d过程中,功率谱密度(PSD)曲线高频区斜率始终保持在-1 dB/dec左右,远大于-20 dB/dec,这与TC4合金在碱性HAN基推进剂中发生很强的局部腐蚀行为一致;TC4的合金元素Al在HAN基推进剂腐蚀过程中在表面形成Al_(2)O_(3)和Al(OH)_(3),而合金元素Ti的氧化物与碱性的HAN介质发生反应形成可溶解的盐类物质,从而使得TC4钛合金在碱性HAN基推进剂中不能形成稳定致密的钝化膜。 展开更多
关键词 电化学噪声 TC4钛合金 硝酸羟铵 推进剂 腐蚀
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高压柱塞泵摩擦副表面设计与固-液复合润滑技术研究进展
15
作者 崔斌 侯姗姗 +4 位作者 张瑞 李畔畔 刘晓红 吉利 李红轩 《材料保护》 2025年第4期90-102,共13页
柱塞泵是机械液压系统中最核心的动力部件之一,由于其转速高、压力高、传动效率高、变量机构方式多、功率密度大等优点,广泛地应用于航空航天、工程机械等领域。近年来,随着新一代高速化、高压化、智能化以及长寿命机械液压系统的发展,... 柱塞泵是机械液压系统中最核心的动力部件之一,由于其转速高、压力高、传动效率高、变量机构方式多、功率密度大等优点,广泛地应用于航空航天、工程机械等领域。近年来,随着新一代高速化、高压化、智能化以及长寿命机械液压系统的发展,对柱塞泵自身安全性、稳定性以及可靠性等性能指标提出了更苛刻的适应性要求。柱塞泵的三大关键摩擦副(柱塞副、配流副和滑靴副)在高速高压条件下的摩擦磨损性能,是制约柱塞泵服役寿命的关键因素,决定了机械液压系统工作的稳定性与可靠性。本文首先介绍了柱塞泵的三大关键摩擦副的摩擦磨损问题以及润滑失效形式,然后总结了改善柱塞泵关键摩擦副摩擦磨损的表面处理技术并进行了比较,最后根据柱塞泵的服役工况和研究现状,提出了柱塞泵摩擦副润滑面向新一代机械设计需要解决的问题并进行了展望。 展开更多
关键词 柱塞泵 摩擦副 摩擦磨损 失效形式 表面润滑技术
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热处理温度对薄铝硅镀层热成形钢的镀层组织和性能的影响
16
作者 徐闻慧 吕家舜 +3 位作者 杨洪刚 金勇 徐承明 王永明 《材料保护》 2025年第3期130-137,共8页
为了探究薄铝硅镀层钢板热成形后最优的表面性能,以Al-10Si薄镀层热成形钢板为研究对象,利用扫描电镜、辉光放电发射光谱仪、显微维氏硬度计、激光共聚焦显微镜、摩擦磨损试验机等仪器研究了不同热处理温度对其镀层组织和性能影响。结... 为了探究薄铝硅镀层钢板热成形后最优的表面性能,以Al-10Si薄镀层热成形钢板为研究对象,利用扫描电镜、辉光放电发射光谱仪、显微维氏硬度计、激光共聚焦显微镜、摩擦磨损试验机等仪器研究了不同热处理温度对其镀层组织和性能影响。结果表明:当热处理温度从820℃提高到930℃时,Al、Fe和Si间的互扩散越发充分,从组织上看,镀层中的Fe-Al-Si相、镀层与钢基板间的扩散层、镀层的总厚度逐渐增大,基体中的马氏体含量增多,形状呈粗大化趋势;从元素分布上看,镀层中Al、Si、Fe 3种元素扩散程度随之增大,元素浓度梯度逐渐变得平缓;从镀层性能上看,镀层的硬度先增加再下降;摩擦系数先升高再下降,摩擦系数曲线波动增大;划痕终端磨损量先明显减小而后略增加,且指针接触的犁沟底部起伏逐渐增多。 展开更多
关键词 薄铝硅镀层 热处理温度 摩擦磨损 镀层组织
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热镀锌表面超疏水膜层构筑及其耐腐蚀性能研究
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作者 曾连连 常强 +3 位作者 钟细明 孔纲 车淳山 赖德林 《材料保护》 2025年第1期40-48,共9页
为构筑热镀锌表面耐腐蚀超疏水膜层,首先通过简易的浸泡法对热镀锌表面进行粗化处理,然后用硬脂酸的醇溶液对其进行表面改性修饰。采用正交试验探究了粗化时间和改性时间对膜层耐腐蚀性能和超疏水性能的影响,通过红外分析、热重分析和X... 为构筑热镀锌表面耐腐蚀超疏水膜层,首先通过简易的浸泡法对热镀锌表面进行粗化处理,然后用硬脂酸的醇溶液对其进行表面改性修饰。采用正交试验探究了粗化时间和改性时间对膜层耐腐蚀性能和超疏水性能的影响,通过红外分析、热重分析和X射线光电子能谱分析等手段对膜层表面物质组成进行了确认,使用扫描电子显微镜观察膜层形貌,并对超疏水膜层形成机理进行了讨论,通过电化学测试方法对膜层耐腐蚀性进行分析,还测试了膜层的耐冰冻稳定性。结果表明:最佳工艺参数为粗化时间4 h,改性时间20 min;超疏水膜层表面呈团簇花瓣状结构;超疏水膜层具有较优的耐腐蚀性能和耐腐蚀稳定性,其交流阻抗值达到7×10^(6)Ω·cm^(2),比原始热镀锌样品高出4个数量级;另外,该超疏水膜层还表现出良好的耐冰冻稳定性。 展开更多
关键词 热镀锌 超疏水 粗化 改性 正交试验 耐腐蚀
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常用固体润滑薄膜的辐照损伤研究进展
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作者 李金城 石烨然 +5 位作者 华东鹏 周青 夏桥生 柴利强 王海丰 王鹏 《材料保护》 2025年第4期1-16,共16页
固体润滑薄膜以其优异的减摩抗磨性能、化学稳定性和高温稳定性在航空航天、核工业及机械制造等领域得到广泛应用。然而,在太空、核反应堆等极端环境中,固体润滑薄膜易受辐照损伤而导致润滑性能失效。本文首先介绍了3类常用的固体润滑薄... 固体润滑薄膜以其优异的减摩抗磨性能、化学稳定性和高温稳定性在航空航天、核工业及机械制造等领域得到广泛应用。然而,在太空、核反应堆等极端环境中,固体润滑薄膜易受辐照损伤而导致润滑性能失效。本文首先介绍了3类常用的固体润滑薄膜:二维层状润滑薄膜、碳基润滑薄膜和金属基润滑薄膜,并概述了它们在辐照和摩擦学方面的研究进展。然后,提出了该领域目前存在的问题,并总结了该领域未来的发展方向。最后,针对固体润滑薄膜在辐照环境下面临的挑战,从热退火处理、元素掺杂、多层复合膜结构设计、界面调控、晶粒细化5方面展望了提高3类常用的固体润滑薄膜抗辐照性能的措施。该综述旨在帮助研究人员了解该领域研究的重要性及紧迫性,以推动具有优异抗辐照性能的固体润滑材料在苛刻辐照领域的发展应用,从而确保其机械部件在极端环境下的可靠性和稳定性. 展开更多
关键词 固体润滑薄膜 辐照 摩擦学性能
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排水采气井场工艺管道腐蚀失效分析
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作者 宋成立 宁长春 +2 位作者 方艳 马超 王帅 《材料保护》 2025年第1期141-148,共8页
对排水采气井场一段工艺管道开展失效分析,以明确管道的失效原因。采用了宏观检查、化学成分分析、金相组织检验、腐蚀产物微观表征等方法,重点分析了管道材质性能、腐蚀过程及机理。结果表明:该管道本体和焊缝的材料性能差异较大,管道... 对排水采气井场一段工艺管道开展失效分析,以明确管道的失效原因。采用了宏观检查、化学成分分析、金相组织检验、腐蚀产物微观表征等方法,重点分析了管道材质性能、腐蚀过程及机理。结果表明:该管道本体和焊缝的材料性能差异较大,管道表面产物成分主要是CaCO_(3)、FeCO_(3)、Cu和Cu_(2)O,管道发生了点蚀、冲蚀和垢下腐蚀3种损伤形式。失效原因主要是在含CO_(2)、Cl^(-)等酸性介质和较高温度的环境下,焊缝优先发生电化学腐蚀,以及在高流速下弯头外弧侧产生显著的冲刷腐蚀,并在容易结垢的直管段引起垢下腐蚀,最终导致在焊缝和弯头外弧侧优先穿孔泄漏。建议对同类型排水采气井场的工艺管道焊缝和弯头进行无损探伤,对发现腐蚀严重的管段及时更换,同时加强对新建管道焊接质量的监控。 展开更多
关键词 排水采气 腐蚀 冲蚀 垢下腐蚀 失效
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脉冲电流处理对H13钢耐磨性能的影响
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作者 胡鑫鑫 吴明霞 +2 位作者 薛令 李强 杨屹 《材料保护》 2025年第6期44-51,共8页
将退火态的H13热作模具钢进行脉冲电流处理,研究了H13热作模具钢组织、物相、硬度和耐磨性能的变化,并与淬火态和回火态的试样进行对比。结果表明,脉冲电流处理可以显著提高H13热作模具钢的耐磨性能。脉冲电流处理后的试样显微硬度可以... 将退火态的H13热作模具钢进行脉冲电流处理,研究了H13热作模具钢组织、物相、硬度和耐磨性能的变化,并与淬火态和回火态的试样进行对比。结果表明,脉冲电流处理可以显著提高H13热作模具钢的耐磨性能。脉冲电流处理后的试样显微硬度可以达到708.2 HV,淬火态和回火态的硬度分别为411.9 HV和341.6 HV;在相同的摩擦条件下,脉冲电流处理后的H13热作模具钢试样的磨损体积和磨痕深度都远小于淬火态和回火态的试样;并基于物相分析和组织对比发现脉冲电流处理具有明显的晶粒细化作用。 展开更多
关键词 H13热作模具钢 脉冲电流 淬火态 回火态 耐磨性
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