金属材料腐蚀疲劳研究进展

首先归纳了金属材料的腐蚀疲劳裂纹萌生机理和扩展机制,从材料自身因素、外界力学因素和环境因素三方面分析了腐蚀疲劳影响因素,简要介绍了环境腐蚀-疲劳载荷交互试验和环境腐蚀-疲劳载荷协同试验研究现状及重要性,并展望了金属材料腐蚀疲劳今后研究的重要方向,为金属材料腐蚀疲劳的试验开展、机理探索和工程应用奠定基础。     

两种典型大气环境下7A85铝合金的腐蚀行为研究

目的研究湿热海洋、干热沙漠两种典型大气环境对7A85铝合金腐蚀行为的影响。方法在万宁、敦煌两种典型环境中开展7A85铝合金大气暴露试验,利用金相显微镜分析7A85铝合金在我国两种典型大气环境中的腐蚀特征,定期测试该材料的拉伸强度和腐蚀深度。结果暴露3 a,7A85铝合金湿热海洋、干热沙漠两种典型大气环境中的最大腐蚀深度分别为254、90μm,抗拉强度分别下降了18%和5%,断后伸长率分别下降了72%和22%。结论 7A85铝合金暴露于相对湿度较低的干热沙漠环境,表面形成的腐蚀产物膜会阻止腐蚀的进一步发生;暴露于湿热海洋大气环境,随暴露时间的延长,7A85铝合金腐蚀逐渐加深。     

一种海洋气候环境-扭转疲劳试验设备的研制

目的研制一种海洋气候环境-扭转疲劳试验设备。方法针对海洋环境下服役的装备材料及结构承受环境腐蚀-扭转载荷耦合作用的特点,采用液压伺服闭环控制原理,通过特定结构布置、液压动力系统和伺服扭转疲劳系统的合理设计,研制一种海洋气候环境-扭转疲劳试验设备。结果该设备可实现扭转角度、扭矩、频率等试验参数的精确控制,准确表征工作在海洋大气环境中的材料及结构扭转性能。结论新研制的设备适用于海洋大气环境下服役的材料及构件扭转性能试验验证与评估。     

熵值法在涂层老化指标权重确定中的应用

目的从防护涂层力学性能和外观评级两方面综合评价涂层老化程度。方法选取失光、变色、粉化、起泡、长霉、生锈、剥落、开裂、附着力等9项涂层老化指标,运用熵值法原理对涂层9项老化指标进行权重计算与分析。结果运用熵值法计算的TB06-9+TS70-60和TB06-9+TS96-71两种防护涂层海洋大气户外环境暴露5年的老化综合评价值均为3.88级,表明两种防护涂层的抗老化性能基本一致。结论采用熵值法可以有效确定失光、变色、粉化、起泡、长霉、生锈、剥落、开裂、附着力等涂层老化指标之间的权重关系,为多指标综合评价防护涂层老化结果提供了一种客观、真实、有效、科学的评价方法。     

材料自然环境试验数据工程化应用方法探讨

目的研究探讨材料自然环境试验数据在装备设计选材和寿命预测方面的工程化应用方法。方法通过分析材料自然环境试验数据与装备实际使用状态的符合性原则,利用肖维奈准则和子样变异系数法对暴露于海南万宁的2A12铝合金抗拉强度试验数据进行处理。采用环境效应修正系数C-t曲线初步评价2A12铝合金在某型飞机上的工程应用情况及使用寿命。结果 2A12铝合金海洋大气环境下最终的使用年限为36年,满足在海洋大气环境服役使用要求,同时满足一般军用飞机最长30年日历寿命要求,可将2A12铝合金应用于机身、机翼上翼面、平尾、垂尾等机体主要部位。结论该方法初步实现了材料自然环境试验数据在某型飞机上的工程化应用。     

东南沿海气候条件对聚氨酯涂层老化行为影响研究

目的研究东南沿海高温、高湿、高盐雾、高辐射等恶劣气候环境对聚氨酯涂层老化行为的影响。方法通过在海南万宁开展聚氨酯涂层海洋大气环境暴露试验,从外观评级、光泽、色差、附着力、红外谱图等方面分析了涂层老化特征及老化原因。结果涂层在海洋大气环境下暴露4年,树脂大分子发生降解,主要官能团消失。结论海洋大气环境中紫外线的光降解和水的降解共同作用,导致了涂层失光-变色-粉化和附着力下降等宏观和微观缺陷的产生。     

7050高强铝合金在我国四种典型大气环境下腐蚀行为研究

目的研究海洋大气、干热沙漠、寒冷低温和高原低气压四种典型大气环境对7050高强铝合金腐蚀行为的影响。方法通过在万宁、敦煌、漠河、拉萨四种典型环境中开展7050高强铝合金大气暴露试验,利用腐蚀质量损失、力学性能、腐蚀形貌、金相显微分析7050高强铝合金在我国四种典型大气环境中的腐蚀规律和行为。结果暴露1年,海洋大气环境对7050高强铝合金的腐蚀质量损失、力学性能、腐蚀形貌和金相显微组织有明显影响,干热沙漠环境对铝合金的腐蚀形貌和金相显微组织有一定影响,铝合金对寒冷低温和高原低气压大气环境腐蚀不敏感。结论四种典型大气环境对7050高强铝合金腐蚀影响大小的顺序为万宁>敦煌>漠河和拉萨。