飞机起落架材料防护技术现状及研究进展

介绍了飞机起落架高强度钢的防护工艺及其防护特点。传统的防护工艺主要是镀铬和镀镉工艺,目前出现了无氰镀镉-钛、高速火焰喷涂(HVOF)涂层、低氢脆刷镀镉等新型防护工艺。通过对各新型防护工艺与传统工艺的工艺性能及耐腐蚀性能进行对比发现,各新型防护工艺都能很好地取代传统的防护工艺应用于飞机起落架的保护。     

离子镀铝与离子液体电镀铝涂层性能对比研究

目的对比研究离子镀铝和离子液体电镀铝两种涂层的性能。方法针对高强度钢表面环保表面处理的需求,对比研究300M钢表面离子镀铝和离子液体电镀铝两种涂层,采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱(EDS)等对两种涂层的表面、断面微观形貌和成分进行表征;采用原子力显微镜(AFM)对两种涂层表面三维形貌和粗糙度进行观察和测量;采用电偶腐蚀测试两种涂层与铝合金的电偶腐蚀性能;采用缺口试样拉伸方法检测两种涂层对300M钢基体氢脆性能的影响;采用5%Na Cl人工海水周浸试验的方法检测两种涂层的耐蚀性能,与电镀镉钛镀层进行对比,采用电化学方法对涂层试验前后的阻抗谱特性进行检测分析。结果两种涂层表面形貌存在较大差异,离子镀铝经过致密化处理后,表面为均匀的圆饼状形貌,致密度很高,粗糙度约为0.88μm,而离子液体电镀铝涂层表面则为圆顶状的凸起物组成,没有明显的孔洞缺陷,粗糙度约为0.71μm;电偶腐蚀测试显示,两种涂层都能够与铝合金相容连接;缺口试样的拉伸试验结果显示,两种涂层的对基体的氢脆性能没有影响;腐蚀试验结果显示,两种涂层对于300M钢基体都具有良好的保护效果,与传统的电镀镉钛相当,具备了未来替代镉类镀层的潜质。结论两种涂层均匀致密,没有明显的气孔、裂纹等缺陷,电偶腐蚀性能优异,对300M钢基体都不会产生氢脆隐患,耐蚀性能优异。     

氯化铵镀镉与无氰镀镉-钛镀层性能对比研究

对超高强度钢的氯化铵镀镉与无氰镀镉-钛两种防护镀层进行了对比研究。采用SEM分析了镀层微观形貌,用中性盐雾、天然海水浸泡和周期浸润试验评价镀层耐腐蚀性能,通过持久拉伸氢脆试验评价两种工艺的氢脆倾向,并探讨了两种工艺低氢脆机理。研究结果表明,无氰镀镉-钛镀层耐腐蚀性能和低氢脆性能都优于氯化铵镀镉镀层。     

30CrMnSiA镀镉层厚度优化研究

目的基于GJB 594A《金属镀覆层和化学覆盖层选择原则与厚度系列》,综合考虑防腐蚀和疲劳性能,对30CrMnSiA镀镉层厚度进行优化。方法开展30CrMnSiA镀镉5个厚度系列的疲劳试验,计算材料的DFRcutoff,研究镀层厚度对疲劳性能的影响。通过中性盐雾试验,研究镀层厚度对材料抗腐蚀性能的影响规律,最后综合考虑疲劳及抗腐蚀性能,提出优化后的镀镉层厚度范围。结果镀层厚度控制在5~25μm时,材料的DFRcutoff下降幅度在15%以内,厚度超过25μm后基体材料的DFR_(cutoff)值下降20%。在中性盐雾环境下,厚度控制在12~25μm时,能满足海军飞机一般钢结构件抗腐蚀性能的要求,当厚度超过25μm后,继续增加镀层厚度对抗腐蚀性能的提升并不明显。结论镀镉使材料的疲劳性能降低,其抗中性盐雾腐蚀能力与镀层厚度成正比。针对海军飞机使用环境特点,推荐30CrMnSiA钢结构件的镀镉厚度范围为12~18μm,取上限值。     

电刷镀修复冷冲模具导柱工艺性能实验探讨

此文针对冷冲模具导柱的修复,采用电刷镀的修复工艺方法。试验了不同工艺参数下,镀层的外观质量及机械性能的关系,得出了最佳的工艺参数。     

后处理对离子镀铝涂层腐蚀性能的影响研究

研究了喷丸和化学氧化后处理方法对离子镀铝涂层微观形貌和耐腐蚀性能的影响,并对离子镀铝、电镀锌、低氢脆镀镉、氯化铵镀镉等4种涂镀层的耐腐蚀性能和与铝合金的接触腐蚀进行了对比研究.研究表明通过喷丸可有效地减少镀层孔隙率,提高镀层致密度;喷丸 化学氧化,化学氧化后的离子镀铝层具有良好的耐腐蚀性能;离子镀铝涂层耐腐蚀性能大大高于锌镀层,但低于同等厚度的镉镀层,离子镀铝涂层与7B04铝合金的接触腐蚀性能略优于其他3种镀层.     

起落架用300M超高强度钢应力腐蚀分析与防护

目的研究起落架用300M超高强度钢的应力腐蚀防护措施。方法分析起落架用300M超高强度钢应力腐蚀开裂的机理。结果针对应力源和应力腐蚀环境对起落架的影响,从材料的制造工艺、表面应力状态和表面处理方法方面进行优化。结论提高了起落架的抗应力腐蚀能力,并对起落架的防应力腐蚀措施进行总结。     

超高强度钢无氰镀镉-钛层在循环湿热试验条件下的腐蚀变化规律研究

目的研究超高强度钢表面无氰镀镉-钛层在循环湿热条件下的腐蚀变化规律。方法对超高强度钢表面无氰镀镉-钛层试样进行循环湿热试验,对各个加速时间段的试样进行宏观照片及微观照片的拍摄,并运用电化学测试分析的方法研究试样在加速试验各时间段的腐蚀变化规律。结果超高强度钢表面无氰镀镉-钛层经历384 h的循环湿热试验后,镀层首先开始出现腐蚀现象。试样的腐蚀失质量损失随试验时间的延长逐渐增加,且呈现出在试验初期(≤384 h)的增量相对较小,试验中后期(384 h)的增量相对较大的特征,腐蚀动力学方程和曲线的特征也表明,试样在循环湿热试验后期的腐蚀速率相对较大。经历1536 h循环湿热试验的试样在0.01 Hz处的阻抗模值下降为10~2?。结论循环湿热条件下,在加速试验初期,超高强度钢表面无氰镀镉-钛层试样表面镀层开始发生腐蚀,中期腐蚀现象减缓,后期腐蚀现象明显。质量损失数据与试验时间关系的幂函数拟合方程为D(t)=0.013t~(1.2095),相关指数R~2=0.9879。     

ST6型添加剂及其氯化钾弱酸性镀锌工艺

本文介绍了通过大量试验选出适合于氯化钾弱酸性镀锌的ST6型添加剂及其相应的镀锌工艺;对镀液及镀层的技术性能测试证明,ST6型添加剂用于Kcl弱酸性镀锌,能明显改善镀液的分散能力和复盖能力,扩大光亮度范围,获得非常光亮的镀层,而且镀层与钢铁,铜质基体的结合力特别优异,可作防护——装饰性镀层。     

Al2O3/Ni-P-SiC复合涂层组织与性能的研究

目的 采用化学复合镀技术对微弧氧化进行封孔,进而得到抗烧蚀性能优良的Al2O3/Ni-P-SiC复合涂层。方法 通过采用扫描电镜(SEM)、光学金相显微镜(OM)、显微硬度仪(Microhardness Tester)、X射线衍射仪(XRD)、氧–乙炔烧蚀试验(Oxy-Acetylene Ablation Test)等方法,对复合涂层的表面形貌、截面形貌、厚度、显微硬度、物相和抗烧蚀性能等进行分析。结果 陶瓷层原始表面完全被化学镀层覆盖,所制得的复合涂层厚度均匀,化学镀层与陶瓷层紧密嵌合。镀液中的SiC浓度对镀覆的速度、镀层中SiC粒子的共沉积量有着较大的影响。当粒子质量浓度为16~20 g/L时,颗粒的共沉积量较大。化学复合镀60 min可以得到厚度20 μm左右的Ni-P-SiC镀层,SiC颗粒分布均匀。当镀液中SiC质量浓度为16 g/L时,镀层具有最高的硬度。对比未处理、仅微弧氧化和Al2O3/Ni-P-SiC复合涂层试样,Al2O3/Ni-P-SiC复合涂层试样具有最佳的抗烧蚀性能。结论 Al2O3/Ni-P-SiC复合涂层均匀、致密,具有良好的抗烧蚀。     

去腐蚀产物膏及氧化膏性能研究

目的研究自主研发的BT-2G钢腐蚀产物去除和快速磷化膏、ALT-1铝合金去腐蚀产物膏以及LYG-2铝合金局部化学氧化膏性能。方法观察并检测各种膏体的外观、流淌度、处理时间,并研究BT-2G处理样品的漆膜结合力及氢脆性能,ALT-1的去腐蚀效率和基体腐蚀性,LYG-2处理样品的漆膜结合力和耐蚀性。结果各种膏体均匀浓稠,流淌度均小于1 mm,在3 h内均可以完成处理过程,另外,BT-2G处理的样品可以通过漆膜结合力和氢脆测试,ALT-1的去腐蚀效率大于90%且对基体基本无腐蚀性,LYG-2通过漆膜结合力测试且中性盐雾72 h无腐蚀。结论各种膏体均满足飞机外场维修使用要求,可应用于维护/维修。     

身管内膛镀铬性能检测研究

目的对内膛表面强化层性能进行定量评估,给后续镀铬层的优化及新型内膛表面强化层技术的优选提供试验方法。方法以成熟度最高、应用最广泛的内膛表面镀铬技术为依据,开展强化层检测研究,主要包括硬度、厚度及微观缺陷、结合性能、抗烧蚀性能、抗磨损性能等研究。量化镀铬层抗烧蚀、抗磨损性能,实现实验室对内膛镀铬层性能的综合评估。结果铬层硬度约为521.8HV,高于基体硬度。铬层裂纹初始宽度约为300 nm,多数裂纹未连接成“网状”。铬层与基体结合力约为67.2 N。相同条件下,相比基体,镀铬层的烧蚀量和磨损量始终较小。结论镀铬层综合性能优于基体材料。     

Rule of formation of aluminum electroplating layer on Q235 steel

Aluminum electroplating layer on Q235 steel in AlCl₃-NaCl-KCl molten salt was obtained, and the rule of its nucleation and growth were investigated. The results showed that aluminum electroplating layer formed through nucleating and growing of aluminum particles, and thickened by delaminating growth pattern. At low current density, the morphology of aluminum particles took on flake-like, while at high current density they changed to spherical. The thickness of plating layer increases with increasing current density and electroplating time. The relationship between the plating thickness (δ) and electroplating time (t) or current density (i) can be expressed as δ = 0.28f¹³⁷, and δ = 1.1i^1-39.     

典型螺栓/螺母装配件湿热海洋大气环境适应性研究

目的 研究典型螺栓/螺母装配件在湿热海洋大气环境下的适应性.方法 在万宁大气环境试验站开展螺栓/螺母装配件为期24个月的户外暴露试验,通过环境扫描电镜(SEM)、电化学试验、力矩测试,研究螺栓/螺母装配件在我国湿热海洋大气环境中的腐蚀行为和力矩变化规律.结果 装配件组合30CrMnSiA镀镉钝化螺栓与30CrMnSiA镀镉钝化螺母(组合A)、30CrMnSiA镀镉钝化螺栓与30CrMnSiA镀锌钝化螺母(组合B)、30CrMnSiA镀镉钝化螺栓与0Cr16Ni6钝化螺母(组合C)对应的电偶腐蚀电流分别约为0.6、37、100μA,装配状态下组合C户外暴露24个月后最大拧出力矩增加53％.结论 装配导致的电偶腐蚀效应对螺栓/螺母紧固件的性能变化具有明显影响,非装配状态下30CrMnSiA镀镉钝化螺栓在万宁户外暴露期间没有出现基体腐蚀现象,而装配状态下组合C在万宁户外暴露期间出现较为严重的基体锈蚀,造成在户外暴露期间最大拧出力矩呈不断增加趋势.     

汽车用装饰性电镀黑铬耐候性能研究

目的研究电镀黑铬的耐候性,对汽车行业的黑铬应用风险进行评估。方法通过对比分析的方法,以传统电镀亮铬性能为参照,从耐腐蚀、耐氙灯老化、自然暴晒三个方面介绍汽车用装饰性电镀黑铬的耐候性,并对黑铬耐候性不良的原因进行分析、讨论。结果电镀黑铬的耐自然暴晒性能、耐腐蚀性能均较传统亮铬差,镀层自钝化效果差镀层氧化是影响镀层耐候性的主要因素。结论电镀黑铬不适合应用于汽车外饰零部件。