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污染海洋大气环境下不锈钢加速腐蚀试验环境谱评价及相关性

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中国腐蚀与防护学报 2024年

作者：缪浩尹程辉王洪伦高逸晖陈俊航张昊李波吴俊升肖葵北京科技大学新材料技术研究院西昌卫星发射中心航天发射场可靠性技术重点实验室中国电子科技集团公司第二十研究所

依据污染海洋大气环境因素设计紫外+周浸的环境谱加速试验方法，开展了430、316L、2205三种不锈钢的腐蚀行为和相关性研究。采用失重法、X射线光电子能谱分析仪（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、腐蚀电化学等方法对模拟污染海洋大气环... 详细信息

依据污染海洋大气环境因素设计紫外+周浸的环境谱加速试验方法，开展了430、316L、2205三种不锈钢的腐蚀行为和相关性研究。采用失重法、X射线光电子能谱分析仪（XPS）、扫描电子显微镜（SEM）、腐蚀电化学等方法对模拟污染海洋大气环境谱加速试验不同周期下430、316L、2205三种不锈钢的腐蚀行为进行了研究，采用灰色关联度分析法研究了室内加速试验与青岛污染海洋大气环境下室外暴露试验的相关性。结果表明：紫外+周浸试验480 h后，430不锈钢发生明显的腐蚀，316L不锈钢出现明显的点蚀，2205不锈钢没有明显的腐蚀现象。灰色关联度分析430、316L、2205三种不锈钢与户外暴露试验结果具有较好的相关性，3种不锈钢在污染海洋大气环境下的腐蚀寿命预测模型分别为T430=50.0114t0.134351、 T316L=66.32242t0.52341和T2205=620.8745t0.112522。

关键词：不锈钢环境谱评价污染海洋大气环境相关性腐蚀寿命

沉积参数对阴极等离子电解沉积Ni涂层的影响

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稀有金属 2024年第6期48卷 761-773页

作者：卢帅孙晓伟薛伟黄康张博威吴俊升北京科技大学新材料技术研究院北京100083

采用阴极等离子电解沉积(CPED)技术制备了金属Ni涂层,研究了单次沉积和循环沉积两种模式下的沉积参数对Ni涂层沉积过程的影响,讨论了CPED制备Ni涂层的沉积机制。结果表明,采用单次沉积模式时,在沉积电压为100~110 V范围内,适当的增加沉... 详细信息

采用阴极等离子电解沉积(CPED)技术制备了金属Ni涂层,研究了单次沉积和循环沉积两种模式下的沉积参数对Ni涂层沉积过程的影响,讨论了CPED制备Ni涂层的沉积机制。结果表明,采用单次沉积模式时,在沉积电压为100~110 V范围内,适当的增加沉积电压有助于平滑涂层的表面形貌;而沉积电压超过110 V会加剧等离子放电的强度和密度,引起孔洞和缺陷;随着沉积时间的增加,涂层生长经历了形核-熔融两个交替过程。涂层厚度先增加后趋于稳定,沉积时间为10 min时,涂层厚度最大(10.77μm)。采用循环沉积模式时,随着提拉速度的增加,涂层的表面粗糙度呈先减小后增加的趋势。在900μm·s^(-1)的提拉速度下制备的涂层具有最平坦和最均匀的表面(表面粗糙度(S_(a))=2.11μm,最大高度(S_(z))=21.13μm);浸没时间的增加导致涂层表面的熔融态形貌特征更明显。与浸没时间为10 s的涂层相比,浸没30 s所得涂层的S_(z)和S_(a)分别降低了40.7%和52.9%,涂层厚度增加了18%以上;随着沉积道次的增加,涂层的表面粗糙度和厚度不断增大。与沉积5道次得到的涂层相比,沉积20道次所得涂层的S_(a)和S_(z)分别增加了约5.5倍和2.8倍,涂层厚度可达24.24μm,但致密性较差,涂层中存在直径约为2μm的孔隙。

关键词：阴极等离子等离子放电沉积机制

纳米结构BCC-Al_(0.5)CoCrFeNi_(0.4)高熵合金在氯化钠溶液中的电化学腐蚀行为

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Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2024年第6期34卷 1908-1921页

作者：张博威张泽群董其娟吴俊升庄宁左鹏程李晓刚北京科技大学新材料技术研究院北京100083 北京科技大学国家材料腐蚀与防护科学数据中心北京100083

采用电化学测试并结合对合金表面膜的细致表征,研究Al_(0.5)CoCrFeNi_(0.4)高熵合金(HEA)在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明,Al_(0.5)CoCrFeNi_(0.4) HEA主要由富含Al、Ni的B2相和富含Cr、Fe的A2相组成。在电化学... 详细信息

采用电化学测试并结合对合金表面膜的细致表征,研究Al_(0.5)CoCrFeNi_(0.4)高熵合金(HEA)在3.5%NaCl(质量分数)溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明,Al_(0.5)CoCrFeNi_(0.4) HEA主要由富含Al、Ni的B2相和富含Cr、Fe的A2相组成。在电化学极化作用下,合金表面均匀地形成了一层富含Cr的超薄钝化膜。随着外加电位的增加,保护膜在两相界面处破裂,随后B2相优先溶解。最后,在HEA表面形成三层结构的表面膜:内层富集Cr、中间层富集Fe,外层富集Al和Ni。内层和中间层的形成可归因于Cr物种的高稳定性和Fe的选择性溶解,而腐蚀产物的沉积形成表面膜外层归因于B2相的溶解。

关键词：高熵合金电化学腐蚀行为选择性腐蚀过钝化三层结构氧化膜

装备典型材料循环盐雾加速腐蚀行为与机理研究

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装备环境工程 2024年第7期21卷 9-18页

作者：赵朋飞郭文营文磊吴俊升魏小琴航天科工防御技术研究试验中心北京100854 北京科技大学北京100083 西南技术工程研究所重庆400039

目的研究装备典型材料在循环盐雾试验条件下的加速腐蚀行为与机理,建立快速分析和表征碳钢腐蚀性能的试验方法。方法通过实施模拟海洋大气环境腐蚀效应及作用特点的循环盐雾加速腐蚀试验,采用SEM、XRD及电化学测试等手段,表征和分析样... 详细信息

目的研究装备典型材料在循环盐雾试验条件下的加速腐蚀行为与机理,建立快速分析和表征碳钢腐蚀性能的试验方法。方法通过实施模拟海洋大气环境腐蚀效应及作用特点的循环盐雾加速腐蚀试验,采用SEM、XRD及电化学测试等手段,表征和分析样品腐蚀质量损失、腐蚀形貌、腐蚀产物成分、腐蚀电压、腐蚀电流密度及阻抗等腐蚀性能随暴露时间的变化规律,归纳碳钢的加速腐蚀行为和电化学机理。结果碳钢样品腐蚀质量损失动力学符合幂函数规律,腐蚀速率整体呈现先升高、再降低的变化趋势。腐蚀产物为疏松外层与相对致密内层组成的准双层结构,整体呈现从疏松剥落到逐渐增厚致密的变化过程,成分以铁的氧化物和羟基氧化物为主。极化曲线拟合的腐蚀电流密度呈现先波动增加、后减小的变化趋势,腐蚀电位则围绕中枢值上下波动。电化学阻抗谱由2个容抗弧组成,后期容抗弧中低频区的直线表示出Warburg阻抗的典型特征。结论循环盐雾加速腐蚀试验能够较为全面地描述碳钢材料的加速腐蚀行为与机理,为进一步研究装备典型材料室内外腐蚀试验相关性提供条件。

关键词：循环盐雾试验碳钢腐蚀质量损失腐蚀形貌电化学测试腐蚀行为与机理

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增材制造镍铝青铜合金的制备与腐蚀行为研究进展

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铜业工程 2024年第1期 54-66页

作者：刘明泽周礼龙左鹏程郭朗张泽群何淑洁吴俊升张博威北京科技大学新材料技术研究院北京100083 航天工程装备(苏州)有限公司江苏苏州215104

镍铝青铜合金因具有较好的延展性、强度、断裂韧性及耐腐蚀性能而广泛应用于石油和天然气泵系统、航空和船舶工业应用等领域。传统铸造工艺制备的镍铝青铜具有复杂的物相组成,在严苛的服役环境中容易发生严重的腐蚀失效。近年来,增材制... 详细信息

镍铝青铜合金因具有较好的延展性、强度、断裂韧性及耐腐蚀性能而广泛应用于石油和天然气泵系统、航空和船舶工业应用等领域。传统铸造工艺制备的镍铝青铜具有复杂的物相组成,在严苛的服役环境中容易发生严重的腐蚀失效。近年来,增材制造技术在铜合金加工领域获得迅猛的发展,基于快速非平衡凝固特性,能够通过显微组织调控来提高铜合金的机械性能,同时有望提升其在严苛服役环境中的耐腐蚀性能。本文列举了不同增材制造技术制备的镍铝青铜合金,围绕其显微组织、力学性能以及腐蚀行为展开深入探讨,进一步对比分析了不同制备工艺参数以及热处理工艺与镍铝青铜显微组织的关联机制及其对腐蚀行为的影响规律。本文通过构建增材制造镍铝青铜制备工艺-显微组织特征-耐腐蚀性能之间的内禀关系,能够为高性能增材制造镍铝青铜的设计优化及应用提供理论基础和实践指导。

关键词：镍铝青铜增材制造显微组织腐蚀行为热处理

基体偏压对316L不锈钢表面多层Ti-DLC薄膜摩擦及腐蚀行为的影响

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中国表面工程 2023年第1期36卷 189-199页

作者：李超马国佳孙刚张博威刘星张昊泽吴俊升北京科技大学新材料技术研究院北京100083 中国航空制造技术研究院高能束流加工技术重点实验室北京100024 中国航空制造技术研究院先进表面工程技术航空重点实验室北京100024

在严苛海洋环境下,传统单一的Ti掺杂类金刚石薄膜(DLC)无法满足减摩耐磨及耐腐蚀性能的要求,仍须进一步探索.为促进DLC薄膜在严苛海洋环境下的应用,采用中频磁控溅射技术在316L不锈钢上制备Ti/TiN/TiCN/Ti-DLC复合薄膜.通过SEM、拉曼光... 详细信息

在严苛海洋环境下,传统单一的Ti掺杂类金刚石薄膜(DLC)无法满足减摩耐磨及耐腐蚀性能的要求,仍须进一步探索.为促进DLC薄膜在严苛海洋环境下的应用,采用中频磁控溅射技术在316L不锈钢上制备Ti/TiN/TiCN/Ti-DLC复合薄膜.通过SEM、拉曼光谱、XPS、纳米压痕测试、摩擦磨损试验及电化学测试等方法,重点研究基体偏压对薄膜结构、力学性能、摩擦性能及耐腐蚀性能的影响规律.结果显示:随着基体偏压从-60 V到-120 V,薄膜中sp3-C/sp2-C比值逐渐增大,薄膜硬度及弹性模量逐渐增大;薄膜结合力呈现先增大后减小的趋势,在-80 V时达到最大24.5 N;在7N的法向载荷下,薄膜磨损失效时间先增大后减小,偏压为-80 V时磨损寿命最长;316L不锈钢和所有薄膜的阳极极化曲线都表现出明显的钝化现象,在偏压为-120 V时,薄膜的维钝电流密度比316L不锈钢低两个数量级,表现出优异的耐蚀性;薄膜电阻Rf和电荷转移电阻Rct逐渐增大,薄膜的耐腐蚀性能逐渐增强.Ti/TiN/TiCN/Ti-DLC复合薄膜的多层结构和元素掺杂相结合的设计有效提高了316L不锈钢的耐腐蚀性能和减摩耐磨性能,拓宽了类金刚石薄膜在严苛海洋服役环境下的应用范围.

关键词：基体偏压中频磁控溅射类金刚石蒲膜(DLC) 摩擦磨损性能腐蚀

7B04铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能研究

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兵器材料科学与工程 2022年第4期45卷 1-7页

作者：薛伟汪凤琴苏艳吴俊升钟勇张博威北京科技大学新材料技术研究院北京100083 西南技术工程研究所重庆400039

通过显微组织观察、拉伸测试、表面硬度测试及浸泡试验,研究不同焊接参数对7B04铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响。结果表明:焊接接头的金相组织可分4个区域,为焊核区、热力影响区、热影响区和母材区。焊核区的晶粒呈等轴状,约为5... 详细信息

通过显微组织观察、拉伸测试、表面硬度测试及浸泡试验,研究不同焊接参数对7B04铝合金搅拌摩擦焊接头组织与性能的影响。结果表明:焊接接头的金相组织可分4个区域,为焊核区、热力影响区、热影响区和母材区。焊核区的晶粒呈等轴状,约为5μm;热力影响区晶粒呈条弧状,晶粒间分布着细小等轴晶;热影响区晶粒形态与母材区相似,呈板条状。母材区表面硬度最高,从母材区到热力影响区逐渐降低;热力影响区到焊核区硬度略微上升,但焊核区的表面硬度低于热影响区。7B04铝合金搅拌摩擦焊在转速一定下,焊接速度越快,接头抗拉强度越低,韧性越差。搅拌摩擦焊接头不同区域的耐蚀性能存在差别,母材区和热影响区耐蚀性能相对较好,焊核区次之,热力影响区耐蚀性能最差;在转速一定下,焊接速度对焊接头耐蚀性能的影响有限,但焊接速度较慢时,接头的耐蚀性能相对较好。

关键词：铝合金搅拌摩擦焊显微组织力学性能耐蚀性能

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教育哲学大纲

教育哲学大纲

低合金钢、不锈钢和铝镁合金在模拟深海环境中的电偶腐蚀行为研究

丛书名：師範叢書

1973年

作者：吴俊升

来源：汇雅图书（南通市图书馆... 评论

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中国腐蚀与防护学报 2022年第3期42卷 417-424页

作者：张泽群陈质彬董其娟邬聪李宗欣王禾祖吴飞张博威吴俊升北京科技大学新材料技术研究院北京100083

采用宏观形貌对比、3D共聚焦测试、扫描电子显微镜等手段,研究了模拟3000 m深海环境中9XX低合金钢、316L不锈钢和5083-H116铝镁合金之间的电偶腐蚀行为。结果表明:在深海环境中,9XX低合金钢与316L不锈钢之间的电偶腐蚀倾向较大,腐蚀较... 详细信息

采用宏观形貌对比、3D共聚焦测试、扫描电子显微镜等手段,研究了模拟3000 m深海环境中9XX低合金钢、316L不锈钢和5083-H116铝镁合金之间的电偶腐蚀行为。结果表明:在深海环境中,9XX低合金钢与316L不锈钢之间的电偶腐蚀倾向较大,腐蚀较为严重;5083铝镁合金与316L不锈钢之间电位差较大,但由于二者都形成了致密的保护膜,与316L不锈钢偶接的5083铝镁合金腐蚀较轻;316L不锈钢表面氧化保护膜的存在使其在深海环境中具有优良的耐腐蚀性。

关键词：深海模拟 9XX低合金钢 316L不锈钢 5083-H116铝镁合金电偶腐蚀