TC18钛合金在海洋大气环境中的腐蚀行为研究

目的为TC18钛合金应用范围扩展和产品结构的设计与选材提供有益的借鉴和参考。方法采用宏微观腐蚀形貌、静态力学性能、断裂韧度、疲劳裂纹扩展速率研究TC18钛合金在海洋大气环境下暴露6年的腐蚀行为。结果 TC18钛合金在微观形貌上未见点蚀坑等明显腐蚀,抗拉强度和断裂韧度随海洋环境试验时间的延长呈下降趋势,试验4年,TC18断裂韧度下降了6.7%,其断口形貌表现为准解理断口。在da/d N-ΔK双对数坐标中,2,4,6年三个试验周期中两者均呈现很好的线性关系,Paris公式da/d N=C(ΔK)~n中,参数分别为C_1=5.846×10~(-11),n_1=2.320,C_2=6.01×10~(-14),n_2=3.48,C_3=1.81×10~(-13),n_3=3.30。结论 TC18钛合金在海洋大气环境下表现出较低的腐蚀敏感性。     

四种典型大气环境下7B50铝合金的腐蚀行为研究

目的 研究湿热海洋、干热沙漠、寒冷乡村、暖温高原四种典型大气环境对7B50铝合金腐蚀行为的影响.方法 采用户外大气自然环境暴露试验,通过宏观腐蚀形貌分析、金相显微形貌分析、腐蚀深度分析和拉伸性能分析,对比研究7B50-T7751和7B50-T77511两种铝合金在不同大气环境中的腐蚀行为和规律.结果 暴露试验周期为3 a时,7B50-T7751铝合金在湿热海洋大气环境中腐蚀严重,局部最大腐蚀深度为166μm,抗拉强度和断后伸长率分别下降了5％和25％;在干热沙漠大气环境下腐蚀较重,局部最大腐蚀深度为44μm;在寒冷乡村、暖温高原大气环境下未见明显腐蚀.7B50-T77511铝合金在四种典型大气环境下均表现出明显腐蚀,局部最大腐蚀深度分别为141、80、42、29μm.结论 两种7B50铝合金在典型大气环境中表现出不同的耐蚀性,在微观上均表现为点蚀和晶间腐蚀的混合腐蚀,具有明显的晶间腐蚀和剥蚀倾向.两种铝合金暴露在相同大气环境中时,7B50-T7751板材耐蚀性较7B50-T77511型材略好.     

铝合金微弧氧化技术应用研究

目的研究铝合金微弧氧化技术在产品三防方面的应用。方法选取四种不同牌号的常用铝合金结构件材料进行微弧氧化处理,并通过各种检测手段测定铝合金微弧氧化膜层的成分及形貌、硬度及耐磨、耐腐蚀等性能指标,并与硬质阳极氧化技术作对比。结果微弧氧化膜层厚度为20～120μm,氧化膜致密层硬度（Hv）〉900,致密层磨损率〈10^-4mm^3／（N·m）,盐雾试验时间〉96h,湿热试验时间〉10个周期,膜层性能优于硬质阳极氧化膜。结论微弧氧化技术能大大提高铝合金的耐磨和耐腐蚀性能,可应用于提升产品三防性能。     

7A04铝合金复杂零件的超塑性成形工艺研究

用超塑性成形工艺对外侧表面带凸耳的空心圆锥体铝合金(7A04)零件进行了成形试验,通过分析和试验确定了合理的超塑成形工艺和模具结构。该零件须分两步进行超塑成形:先成形空心圆锥体,再成形凸耳;超塑性成形工艺制造该零件比原机加工工艺简单,节省材料超过60%。     

Detoxification of hexachlorobenzene by dechlorination with potassium-sodium alloy

Dechlorination of hexachlorobenzene (HCB) was achieved by a liquid potassium–sodium (K–Na)-alloy. HCB in a cyclohexane/benzene solution (22 mmol/l, 4.67 g/l as chlorine) was dechlorinated by almost 100% after a 30-min reaction, indicating high reactivity of K–Na alloy and high proton donating power of cyclohexane. Decreasing orders of chlorobenzenes identified after a 15-min reaction, by amount were 1,2,3,4- > 1,2,3,5- > 1,2,4,5- for tetrachlorobenzenes, 1,2,4- > 1,2,3- > 1,3,5- for trichlorobenzenes, and 1,4- > 1,3- > 1,2- for dichlorobenzenes. It was hypothesized that once one chlorine atom in HCB was replaced with a proton, the adjacent chlorine atom to the proton tended to be replaced with another hydrogen atom. A total of 63 PCBs formed via the Wurtz–Fittig reaction were identified as by-products in the sample after a 15-min reaction. Among PCBs found, 2,3^′,4^′,5-tetrachlorobiphenyl, which was a product from 1,2,4-trichlorobenzene formed via the Wurtz–Fittig reaction, was detected in relatively high concentration (48.9 nmol/ml). The sample obtained from a reaction mixture after 30 min contained only 14 PCBs in trace amounts, indicating that the PCBs formed were also further dechlorinated by K–Na alloy. Non-chlorinated compounds––such as methylbenzene, dimethylbenzene, dimer of tetrahydrofuran, and dicyclohexyl (dimer of cyclohexane)––were also identified in the samples. A method using K–Na alloy developed in the present study dechlorinated satisfactorily HCB at room temperature.     

5083铝合金在淡海水交替自然环境中的腐蚀行为研究

目的研究5083铝合金在淡海水交替自然环境下的耐蚀性能。方法参照GB/T 5776,分别在淡海水交替、海水及淡水自然环境中开展5083铝合金2年的耐浸泡试验。采集每周期试验样品的腐蚀数据,并进行5083铝在三种自然水环境下的耐蚀性能比对。采用腐蚀电位、交流阻抗等电化学方法,对其耐蚀性能进行评价。结果 5083铝在淡海水交替自然环境下腐蚀严重,腐蚀速率是海水环境下的5.3倍,是淡水环境下的15.8倍。点蚀密度最大,平均点蚀深度是海水环境下的2.6倍,是淡水环境下的1.7倍。结论 5083铝在淡海水交替自然环境下的耐蚀性差,并从电化学试验结果上得到很好的验证。     

Fe-C合金中辐照缺陷特征的剂量率效应计算模拟

目的尝试采用计算模拟方法探究剂量率对辐照微结构特征的影响,探究常温辐照下剂量率效应的机理。方法采用动力学蒙特卡罗(OKMC)方法,结合近些年第一性原理和分子动力学的计算参数,研究了常温下铁-碳体系中辐照缺陷随剂量率的变化特征。结果在较低的剂量范围(<0.01 dpa)内,间隙型位错环的密度随剂量率的增加而增加;但在较高的剂量范围内,高剂量率辐照呈现较低的间隙型位错环密度、较大的缺陷尺寸。通过比较不同剂量率下的位错线对点缺陷的吸收数目,把剂量率在不同剂量范围内的特征归结于位错吸收与缺陷复合之间的竞争。结论在较低的剂量范围内,位错吸收具有重要影响,随着剂量率的增加,位错吸收的缺陷数目显著减少;而在较高的剂量范围内,基体中间隙-空位缺陷的复合随剂量率的增加而显著增加,以至于高剂量率辐照可能产生较低的辐照硬化。文中的工作对理解剂量率效应的机理提供了一定的科学依据,为离子束模拟中子辐照提供了一定的科学参考。     

时效对高导耐热铝合金导线第二相析出及其性能的影响

目的 开展时效过程中61.5%IACS高导耐热铝合金导线析出第二相特性及其电导率与拉伸力学性能变化规律的研究,评价其热稳定性。方法 经过150~230 ℃长达630 h时效,揭示第二相的组成、形态与分布及其对时效态铝合金导线电导率与拉伸力学性能的影响规律。结果 时效态铝合金导线中,颗粒状及针状A13Zr(Y, Er)、A13(Zr(Y)xErl?x)第二相在Al晶内、晶界析出,A13Fe相颗粒弥散分布于Al晶界。伴随着时效过程,铝合金导线的抗拉强度与伸长率先上升、再逐渐下降;同时,铝合金导线的电导率先增大、后逐渐趋于稳定。该趋势随时效温度的升高而越加明显。结论 第二相的析出、长大是影响时效态铝合金导线力学性能及电导率的主要原因。经230 ℃、1 h时效,铝合金导线的强度保持率高达94%,满足GB/T 30551—2014的要求。所有时效态铝合金导线的电导率均高于其初始值,该高导耐热铝合金导线的热稳定性良好。     

合金元素对耐候钢耐蚀性能的影响

主要讨论了大气腐蚀产生的原因和耐侯钢耐蚀机理,并对合金元素对于提高耐候钢耐大气腐蚀性能的影响进行了分析。     

用于应力腐蚀试验的飞机铝合金装配模拟件内部应力无损测定

目的 减少或避免服役飞机机体的应力腐蚀和腐蚀疲劳开裂.方法 采用短波长特征X射线衍射技术和仪器无损检测飞机铝合金装配模拟件的内部残余应力和装配应力的分布.结果 0.5 mm矩形间隙使下缘条根部上表层产生高达110 MPa及以上的拉应力;0.3 mm矩形间隙使下缘条根部上表层产生约80 MPa的拉应力;0.5 mm楔形间隙使下缘条根部上表层产生的拉应力平均值约55 MPa.结论 利用短波长特征X射线衍射技术能够无损测定和表征铝合金装配件内部应力及其分布,装配间隙使下缘条根部上表层产生较大拉应力,这与服役飞机机身螺接件出现较多非典型裂纹的部位吻合.矩形间隙装配件下缘条根部上表层的拉应力大于相同间隙值的楔形间隙装配件下缘条根部上表层的拉应力,并且,装配间隙越小,产生的拉应力越小.减小螺母靠根部处的装配间隙与螺母靠根部处到壁板距离的比值,将减小装配件的拉应力,减少或避免SCC&CFC的发生,以及非典型裂纹的产生.