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国产新型高氮不锈钢耐腐蚀性能研究

电镀与涂饰 2024年第2期43卷 84-90页

作者：贾静焕詹中伟孙志华赵明亮盛伟中国航发北京航空材料研究院中国航发发动机集团航空材料先进腐蚀与防护重点实验室北京100095

[目的]高氮不锈钢具有高强韧、抗疲劳、耐磨损、耐腐蚀等优点,在航空航天、机械制造、石油化工和海洋工程领域备受关注。国内在研发高氮不锈钢过程中主要关注其制备工艺、组织结构及力学性能,耐蚀性方面的研究较少。[方法]在不同温度(28... 详细信息

[目的]高氮不锈钢具有高强韧、抗疲劳、耐磨损、耐腐蚀等优点,在航空航天、机械制造、石油化工和海洋工程领域备受关注。国内在研发高氮不锈钢过程中主要关注其制备工艺、组织结构及力学性能,耐蚀性方面的研究较少。[方法]在不同温度(280、595和630°C)下对国产30Cr15Mo1N高氮不锈钢材料进行回火处理,得到二次析出相尺寸不同的组织。通过电化学测试、浸泡腐蚀试验和中性盐雾试验,结合形貌分析,研究了高氮不锈钢的二次析出相对其耐蚀性的影响。[结果]随回火温度升高,30Cr15Mo1N高氮不锈钢中的二次析出相增加、尺寸增大。280℃回火处理的30Cr15Mo1N高氮不锈钢在不同介质中的腐蚀速率最低,具有最优异的耐电化学腐蚀和盐雾腐蚀性能。[结论]析出相对30Cr15Mo1N高氮不锈钢的腐蚀行为具有重要影响,析出相尺寸增大对其耐蚀性不利。

关键词：高氮不锈钢回火温度微观组织耐腐蚀性能电化学分析中性盐雾试验浸泡腐蚀试验

CeO颗粒对7075铝合金微弧氧化膜生长行为及耐磨/耐蚀性能的影响

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表面技术 2024年

作者：詹中伟张骐刘小辉王帅星庞志伟孙志华葛玉麟王琪超杜楠南昌航空大学材料科学与工程学院中国航发北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室中国航发西安航空动力控制科技有限公司

目的通过CeO2颗粒复合进一步改善铝合金微弧氧化膜的耐磨和耐蚀性能。方法在硅酸盐-磷酸盐电解液体系中加入CeO2颗粒，利用微弧氧化技术在7075-T6铝合金表面制备CeO2颗粒复合氧化膜；从氧化电压、放电行为及膜层厚度的变化规律探讨了CeO... 详细信息

目的通过CeO2颗粒复合进一步改善铝合金微弧氧化膜的耐磨和耐蚀性能。方法在硅酸盐-磷酸盐电解液体系中加入CeO2颗粒，利用微弧氧化技术在7075-T6铝合金表面制备CeO2颗粒复合氧化膜；从氧化电压、放电行为及膜层厚度的变化规律探讨了CeO2颗粒含量对微弧氧化膜生长过程的影响；通过扫描电子显微镜、动电位极化曲线、球-盘磨损试验等研究了电解液中CeO2颗粒浓度对微弧氧化膜微观结构、耐磨及耐蚀性能的影响。结果CeO2颗粒的复合改变了铝合金微弧氧化成膜过程的能耗分布，加速了微弧氧化膜的放电击穿。CeO2颗粒复合会使膜层生长速率有所下降，但氧化膜的致密性、均匀性及膜基结合强度有明显改善。CeO2颗粒主要以熔融和嵌合等方式存在于氧化膜中。相比于普通微弧氧化膜，复合膜的摩擦系数普遍降低了约0.2，比磨损率也更低，耐磨性更佳；此外，复合膜也呈现出更好的耐腐蚀性，其自腐蚀电流密度至少下降了50%，且在模拟海水中浸泡2000h后腐蚀增重更小、腐蚀更轻微。当电解液中加入10g/LCeO2颗粒时，所得复合膜的综合性能较佳。结论CeO2颗粒复合可以熔融或嵌合的方式沉积到铝合金微弧氧化膜中有效减少膜层微孔及缺陷，提高膜层致密性和硬度，改善膜层耐蚀性和耐磨性。

关键词： 7075-T6铝合金微弧氧化 CeO 颗粒硬度耐磨性耐蚀性

渗透剂JFC对高强度钢氨羧配位体系无氰镀镉-钛合金的影响

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电镀与涂饰 2024年第5期43卷 1-7页

作者：徐雷鲍其鹏王亚齐陈沙张骐詹中伟中国航发北京航空材料研究院北京100095 上海飞机制造有限公司上海201324

[目的]采用氨羧配位体系电镀Cd–Ti合金过程中会出现较多气泡,需要频繁对零件进行抖动。[方法]在氨羧配位体系Cd–Ti合金镀液中添加渗透剂JFC作为润湿剂,研究了渗透剂JFC对镀液性能、镀层性能及基体氢脆性的影响。[结果]渗透剂JFC不仅... 详细信息

[目的]采用氨羧配位体系电镀Cd–Ti合金过程中会出现较多气泡,需要频繁对零件进行抖动。[方法]在氨羧配位体系Cd–Ti合金镀液中添加渗透剂JFC作为润湿剂,研究了渗透剂JFC对镀液性能、镀层性能及基体氢脆性的影响。[结果]渗透剂JFC不仅能够改善镀液的均镀能力,提高Cd–Ti合金镀层的外观、抗腐蚀等性能,而且不会给基体氢脆性带来负面影响。[结论]本文的研究结果可为氨羧配位体系无氰电镀Cd–Ti合金工艺的进一步推广应用奠定基础。

关键词：镉-钛合金无氰电镀渗透剂氨羧配位剂低氢脆

钝化处理对0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢在西沙群岛海洋大气环境下耐腐蚀性能的影响

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电镀与涂饰 2024年第3期43卷 92-97页

作者：杨丽媛孙志华詹中伟刘明赵明亮中国航发北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室北京100095

[目的]研究未钝化和钝化处理的0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢在西沙海洋大气环境下暴露1年的腐蚀行为。[方法]采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、视频显微镜(VM)、X射线衍射仪(XRD)等仪器研究了未钝化和钝化0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢腐蚀后的表面形貌... 详细信息

[目的]研究未钝化和钝化处理的0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢在西沙海洋大气环境下暴露1年的腐蚀行为。[方法]采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、视频显微镜(VM)、X射线衍射仪(XRD)等仪器研究了未钝化和钝化0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢腐蚀后的表面形貌及腐蚀产物的成分。[结果]在海洋大气环境下暴露一定时间后,未钝化和钝化处理的0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢表面均发生了腐蚀,且以点蚀为主,腐蚀质量损失随时间变化的曲线符合幂函数规律,腐蚀产物的主要成分为β-FeOOH。对比腐蚀产物覆盖面积和腐蚀坑深度可知,钝化处理能够提高0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢的耐腐蚀性能,但在西沙海洋大气环境下服役时不能提供长期保护。[结论]应探索新的防护手段来提高0Cr17Ni4Cu4Nb不锈钢在海洋大气环境中的耐腐蚀性能。

关键词：马氏体沉淀硬化不锈钢钝化海洋大气环境腐蚀行为

不同钢铁表面无氰镀镉钛和氰化镀镉钛镀层性能差异

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电镀与精饰 2024年第4期46卷 59-65页

作者：郝江华高晓颖王浩军段党全詹中伟张骐中航西安飞机工业集团股份有限公司陕西西安710089 中国航发北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室北京100095

在不同钢铁基体表面进行无氰镀镉钛和氰化镀镉钛,对比不同钢铁基体表面两种工艺的镀层氢脆性能、疲劳性能和拉伸性能。结果表明:300M钢和4340钢进行无氰镀镉钛和氰化镀镉钛后的氢脆性能差异不明显。300M钢和50CrVA钢进行无氰镀镉钛和氰... 详细信息

在不同钢铁基体表面进行无氰镀镉钛和氰化镀镉钛,对比不同钢铁基体表面两种工艺的镀层氢脆性能、疲劳性能和拉伸性能。结果表明:300M钢和4340钢进行无氰镀镉钛和氰化镀镉钛后的氢脆性能差异不明显。300M钢和50CrVA钢进行无氰镀镉钛和氰化镀镉钛后,疲劳性能有较小的变化。50CrVA钢进行无氰镀镉钛后疲劳极限相比裸材降低了1.5%,进行氰化镀镉钛后疲劳极限相比裸材提高了5.0%;300M钢进行无氰镀镉钛后疲劳极限相比于裸材增加了3%;进行氰化镀镉钛后疲劳极限相比于裸材降低了7%。无氰电镀镉钛对300M钢和50CrVA钢基体拉伸性能影响较小,相比于裸材,各项指标数值波动均在5%以内。

关键词：电镀镉钛疲劳氢脆拉伸性能

海洋环境服役发动机腐蚀损伤分析及防护能力提升建议

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装备环境工程 2024年第5期21卷 50-56页

作者：骆晨孙志华杨丽媛詹中伟中国航发北京航空材料研究院中国航空发动机集团航空材料先进腐蚀与防护重点实验室北京100095

通过我国航空发动机海洋环境服役过程中腐蚀情况的调研,结合文献资料,分析腐蚀防护与控制技术的应用现状,提出未来工作建议。目前海洋环境服役航空发动机的腐蚀防护与控制缺少贯穿方案论证、设计研制、使用维修等全寿命周期各阶段的综... 详细信息

通过我国航空发动机海洋环境服役过程中腐蚀情况的调研,结合文献资料,分析腐蚀防护与控制技术的应用现状,提出未来工作建议。目前海洋环境服役航空发动机的腐蚀防护与控制缺少贯穿方案论证、设计研制、使用维修等全寿命周期各阶段的综合考虑,制约解决腐蚀问题的关键技术没有突破,研制生产过程中,存在耐腐蚀性能评估不合理的问题。应开展腐蚀智能监测、识别、模拟仿真等技术的研发与应用,实现海洋环境服役发动机的腐蚀损伤监控与预警,构建发动机腐蚀环境适应性试验评价技术体系,满足新体制下装备试验鉴定工作要求。急需开展长寿命防护涂层技术、维护技术专项研究,以适应严酷海洋大气环境和航空动力装置高可靠性研制要求。

关键词：试验鉴定寿命发动机腐蚀防护海洋环境环境适应性

模拟舰载环境对2124铝合金耐蚀及疲劳性能的影响

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科技导报 2022年第5期40卷 69-77页

作者：詹中伟孙志华葛玉麟中国航发北京航空材料研究院中国航空发动机集团航空材料先进腐蚀与防护重点实验室北京100095

采用酸性盐雾试验模拟舰载环境,研究了舰载环境对典型航空铝合金2124铬酸阳极氧化、硼硫酸阳极氧化和苹果酸硫酸阳极氧化耐蚀和疲劳性能的影响,采用电化学阻抗谱(EIS)分析了膜层结构的变化规律,采用轴向疲劳检测不同腐蚀时间后的疲劳寿... 详细信息

采用酸性盐雾试验模拟舰载环境,研究了舰载环境对典型航空铝合金2124铬酸阳极氧化、硼硫酸阳极氧化和苹果酸硫酸阳极氧化耐蚀和疲劳性能的影响,采用电化学阻抗谱(EIS)分析了膜层结构的变化规律,采用轴向疲劳检测不同腐蚀时间后的疲劳寿命,并对疲劳断口进行分析。结果显示,阳极氧化处理能够有效提高其耐蚀性能,铬酸阳极氧化试样经过4个循环酸性盐雾后出现腐蚀,硼硫酸阳极氧化和苹果酸硫酸阳极氧化从第6周期开始出现腐蚀;阳极氧化试样的疲劳寿命随酸性盐雾循环次数而衰减,衰减趋势与出现腐蚀的规律相吻合;苹果酸硫酸阳极氧化试样的疲劳寿命衰减最为缓慢。

关键词：舰载环境 2124铝合金阳极氧化耐蚀疲劳性能

5,5-二甲基乙内酰脲配位体系中银的电沉积行为研究

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中国腐蚀与防护学报 2023年第4期43卷 896-902页

作者：陈惠敏王帅星张骐詹中伟杜楠南昌航空大学材料科学与工程学院南昌330063 中国航发北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室北京100095

选用5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)作为配位剂进行电镀银,通过计时电位曲线、阴极极化曲线、电化学阻抗谱等分析了碱性DMH镀银体系中银的阴极还原过程,采用循环伏安曲线、计时电流法研究了银的成核/生长机制,综合探讨了碱性DMH镀银体系中银... 详细信息

选用5,5-二甲基乙内酰脲(DMH)作为配位剂进行电镀银,通过计时电位曲线、阴极极化曲线、电化学阻抗谱等分析了碱性DMH镀银体系中银的阴极还原过程,采用循环伏安曲线、计时电流法研究了银的成核/生长机制,综合探讨了碱性DMH镀银体系中银的电沉积行为。结果表明,碱性DMH镀银体系中,银配离子的主要存在形式为[Ag(C_(5)H_(7)N_(2)O_(2))_(2)]-,并且通过前置转化反应生成[Ag(C_(5)H_(7)N_(2)O_(2))]在阴极上直接放电。该体系中银的电沉积过程是由扩散控制的不可逆电极反应,且经历了晶核形成过程,并遵循三维瞬时成核生长机理。

关键词： 5,5-二甲基乙内酰脲银电沉积形核机理

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钛合金电解加工点蚀机理研究进展

科技导报 2022年第5期40卷 63-68页

作者：李海扬詹中伟骆晨孙志华中国航发北京航空材料研究院中国航空发动机集团航空材料先进腐蚀与防护重点实验室北京100095

电解加工是一种很好的加工钛合金的方式,不但加工效率高,还可用于加工薄壁和异型构件,优势十分显著。然而,在低电流的电解加工过程中,钝化膜的自钝化和形成的点蚀不但会影响工件表面的粗糙度,而且也会影响非加工部位,因此有必要研究清... 详细信息

电解加工是一种很好的加工钛合金的方式,不但加工效率高,还可用于加工薄壁和异型构件,优势十分显著。然而,在低电流的电解加工过程中,钝化膜的自钝化和形成的点蚀不但会影响工件表面的粗糙度,而且也会影响非加工部位,因此有必要研究清楚钛合金点蚀的成因、发展过程和控制方法。详细综述了外加电压条件下钛合金点蚀发展的过程、机理和抑制点蚀的方法,同时阐释了相关抑制点蚀方式的优劣,展望了未来电解加工中抑制钛合金点蚀方法的发展趋势和研究方向。

关键词：钛合金电解加工点蚀抑制方法