表面纳米化处理对Cr5Mo钢流动加速腐蚀性能的影响

采用超声喷丸(USSP)技术对Cr5Mo钢表面进行纳米化处理,研究了试验钢表面的组织及显微硬度,并对超声喷丸前后试样在含H2S流动去离子水溶液中的流动加速腐蚀性能进行了研究,并对腐蚀产物膜的微观形貌进行了观察。结果表明:经USSP处理后,试样表面形成了一定深度的纳米晶层,该晶层内的平均晶粒尺寸约为20nm;表面纳米化能够明显提高试样表层的显微硬度,并且处理时间越长,显微硬度越大,变形层厚度越大;与原始粗晶试样相比,表面纳米化试样的抗流动加速腐蚀性能增强,表面生成的腐蚀产物膜较致密;随着USSP处理时间的延长,腐蚀产物膜的致密度和完整性变差,耐蚀性能逐渐下降。     

B4C/6061Al复合材料中子吸收板在高温和 装卸料模拟工况下的老化行为

对B_4C质量分数分别为26%和31%的B_4C/6061铝合金(6061Al)复合材料中子吸收板在高温(400℃)和装卸料模拟工况(硼酸水浸泡→去离子水清洗→高温干式运输过程)下进行老化试验,通过拉伸性能、尺寸、质量、密度等变化分析了其老化行为。结果表明:2种复合材料中子吸收板在高温老化过程中的性能稳定,尺寸、质量、密度、B_4C含量及10B面密度均无明显变化,高温老化后375℃及室温拉伸性能随老化时间的延长未发生明显变化;模拟工况试验后矩形试样表面无明显的局部腐蚀现象,包覆试样表面局部腐蚀形成氧化膜,试验前后试样的厚度、质量、密度和~(10)B面密度无明显变化。     

1Cr18Ni9Ti不锈钢的喷丸表面纳米化及其对耐蚀性的影响

用X射线衍射仪和透射电镜对1Cr18Ni9Ti不锈钢高能喷丸处理试样表面形成的纳米晶组织进行了表征。用阳极动电位极化曲线测定和点蚀试验研究了喷丸表面纳米化对1Cr18Ni9Ti不锈钢耐蚀性的影响,并借助扫描电镜对点蚀试样表面形貌进行了表征。结果表明,喷丸导致试样表面层形成平均尺寸约18 nm的纳米晶组织,即实现了表面纳米化,并产生了体积分数约15%的形变诱发α马氏体。随距喷丸表面深度增大晶粒尺寸逐渐增大,α马氏体的体积分数逐渐减小。喷丸表面纳米化可以明显改善1Cr18Ni9Ti不锈钢样品在3.5%NaCl溶液中的动电位极化特性。与原始粗晶试样相比,喷丸表面纳米化试样更容易形成稳定的腐蚀钝化膜,其抗氯离子腐蚀性能显著提高。     

不同表面处理对不锈钢SUS304耐微生物腐蚀性能的影响

对焊接的ＳＵＳ３０４不锈钢进行氧化、打磨、酸洗和喷丸等不同处理，研究了不同表面处理对ＳＵＳ３０４不锈钢耐微生物腐蚀性能的影响。在微生物腐蚀试验台中测量了不同表面的试样的开路电压，分析了不同表面处理对电位升的影响。测量了不同表面状态下ＳＵＳ３０４不锈钢的点蚀电位。用俄歇电子能谱（ＡＥＳ）对不同表面进行了分析。得出在不同表面状态下，ＳＵＳ３０４不锈钢耐微生物腐蚀性能由好到差依次是酸洗、喷丸、打磨、原样和氧化。     

不同强度喷丸处理后铝锂合金表面的残余应力

在不同喷丸强度下对铝锂合金进行了表面喷丸处理,采用X射线衍射法和盲孔法分析了其表面及近表层的残余应力。结果表明:采用不同喷丸强度处理后试样表面90°方向(平行喷嘴移动方向)的残余压应力高于0°方向(垂直喷嘴移动方向)的,90°方向的衍射峰积分宽度大于0°方向的,说明喷丸强化后试样在90°方向产生了更大的微应变;试样近表层残余压应力随层深的增加先增大后减小,最终趋于0;较高强度喷丸处理后试样表面和距表面0.15mm内的残余压应力小于较低喷丸强度处理的,而最大残余压应力、最大残余压应力深度以及残余压应力场深度均大于较低强度喷丸处理后的。     

喷丸强化对CF53钢摩擦磨损性能的影响

采用3种喷丸强度(0.326,0.401,0.438 mm)对CF53钢进行表面喷丸强化,并在油润滑条件下进行销-盘式摩擦磨损试验,对比研究了喷丸前后试样的表面形貌、显微组织、显微硬度和耐磨性能.结果表明:喷丸强化后试样表面呈现酒窝状凹坑形貌,表面粗糙度、显微硬度和硬化影响区深度随喷丸强度的增加而增大;3种强度喷丸强化均提高了试样的耐磨性能,喷丸后的摩擦因数和体积磨损率均小于未喷丸试样的,喷丸强度为0.326 mm时试样的耐磨性能最佳;未喷丸试样的磨损机理为黏着磨损和材料剪切剥落,喷丸强度为0.326,0.401 mm时的磨损机理为剥层和磨粒磨损,喷丸强度为0.438 mm时则转变为疲劳磨损.     

乏燃料干法贮存运输容器用B_4C/Al复合材料板的高温老化和硼酸腐蚀行为

对乏燃料干法贮存运输容器用B4C/Al复合材料板进行了短期高温(480℃×48h)、长期高温(400℃,2 000,4 000,6 000,8 000h)老化试验以及在90℃,2 500mg·kg~(-1)硼酸溶液中的加速腐蚀试验,研究了该复合材料板的老化与腐蚀行为。结果表明:在480℃老化48h后,复合材料板表面局部颜色变暗,尺寸、密度、质量、力学性能无明显变化;在400℃长时间老化后,复合材料板表现出良好的尺寸稳定性和耐蚀性,力学性能的下降在正常波动范围内;在硼酸溶液中浸泡时,复合材料板矩形试样在浸泡4 000h以上时发生轻微局部腐蚀,而包覆试样随着浸泡时间的延长发生局部点蚀,浸泡8 000h时的点蚀较为明显。     

高能喷丸镁合金表面磁控溅射铝膜的微观结构和耐腐蚀性能

对AZ91D镁合金基体表面进行不同时间(0,20,30,40min)高能喷丸(HESP)处理,再采用磁控溅射技术在HESP基体表面沉积铝膜,研究了铝膜的微观形貌与耐腐蚀性能。结果表明:HESP基体表面铝膜的表面组织均匀、致密,铝膜较厚,且随着HESP处理时间的延长,组织更加细小、均匀,铝膜厚度增大;经40min HESP处理后,铝膜与基体之间存在明显的过渡层,二者的结合力为16N,是未经HESP处理的3.2倍;与未经HESP处理的相比,HESP基体表面铝膜在NaCl溶液中的自腐蚀电流密度与在盐雾中腐蚀24h后形成的腐蚀坑深度均较小,且随着HESP处理时间的延长,自腐蚀电流密度与腐蚀坑深度均减小,铝膜的耐电化学和耐盐雾腐蚀性能显著提高。     

喷丸处理对AISI304钢焊缝在NaCl水溶液中应力腐蚀行为的影响

对AISI304不锈钢氩弧焊缝表面进行了喷丸处理,通过光学显微镜和扫描电镜对材料表面及断口的微观组织进行了观察,用X射线应力衍射仪测试了喷丸处理前后试样的残余应力,并进行了在NaCl水溶液中的应力腐蚀试验。结果表明:喷丸处理前,AISI304不锈钢焊缝在NaCl溶液中具有明显的应力腐蚀开裂敏感性,应力腐蚀裂纹断口表现为脆性断裂,属于穿晶型裂纹;喷丸处理后表面获得了组织细化的硬化层,残余压应力有极大提高,有效地降低了不锈钢焊缝的应力腐蚀开裂倾向。     

高强度喷丸对300M钢抗疲劳性能的影响

采用喷丸强度分别为0.424mm和0.576mm的两种工艺对300M钢进行高强度喷丸强化,从表面完整性、残余应力场、显微硬度及抗疲劳性能等方面研究了高强度喷丸对300M钢的强化效果。结果表明:喷丸强化处理后,300M钢试样喷丸面均被弹坑完全覆盖,表面粗糙度显著提高;喷丸后试样表层形成较高的残余压应力场,表面显微硬度得到提高;喷丸后试样疲劳寿命比喷丸强化前的有小幅提高,较高的表面粗糙度造成的应力集中以及微裂纹的产生是其疲劳寿命没有明显提高的主要原因。     

超声波喷丸覆盖率对Q345钢表面性能的影响

选用不同的覆盖率对Q345钢试样进行超声波喷丸强化处理.试验结果表明:随着喷丸覆盖率的增加,Q345钢试样表层组织晶粒逐渐变细,显微硬度和表面残余压应力值均不断提高,而表面粗糙度值却随着覆盖率的增加而降低.     

表面处理工艺对钛合金材料表面残余应力的影响

本文主要考察表面处理（喷丸、激光强化、光饰、化铣）工艺对钛合金材料试样表面残余应力变化的影响。结果表明,喷丸、激光强化、光饰工艺大大提高了钛合金材料的表面残余压应力;化铣技术削弱了表面残余压应力,但与试样化镜深度无关。     

激光喷丸对AZ31B镁合金电化学性能的影响

采用波长为1 064nm、半高峰宽为15ns、光斑大小为Φ3mm、脉冲能量为10J、频率为5Hz的激光对AZ31B镁合金薄板进行表面喷丸处理。采用显微镜和透射电镜观测激光冲击前后的微观结构。结果表明:激光喷丸之后,在AZ31B镁合金表面制得晶粒大小在24nm左右的纳米晶;试样表面粗糙度从2.36μm降为1.14μm;试样腐蚀电位增大了51mV,腐蚀电流减少了92.1%。激光喷丸处理后AZ31B镁合金抗腐蚀能力的提高归因于激光喷丸诱导的晶粒细化和表面粗糙度的下降。     

不锈钢阳极氧化

一、工艺参数: 介质:20～30%硫酸 0.1%钼酸钠;电流密度:10～20毫安/厘米~2;处理时间:10～20分钟;处理温度:室温;阳极:不锈钢;阴极:铅板。二、处理效果: 1.阳极氧化处理后的不锈钢,其显著的特点是大大地提高了它的耐蚀性。例如1Cr18Ni9Ti钢在沸腾的5%硫酸中是不耐蚀的,腐蚀速率大于10毫米/年。我们将该钢种试样进行阳极氧化处理后,在同样的条件下经过805小时试验后仍未发生腐蚀,试样表面仍光亮如新。图1表示阳极氧化处理后的1Cr18Ni9Ti钢和未经阳极氧化处理的1Cr18Ni12Mo2钢在各种浓度的硫酸中的耐蚀性。图2表示阳极氧化和未经阳极氧化的1Cr18Ni9Ti钢在硫酸中的腐蚀速率。     

高强度钢喷丸强化处理的试验研究

喷丸强化是一种以小而硬的弹丸连续高速撞击金属零件表面而进行的一种特殊加工方法,零件通过喷丸可以大大提高材料的疲劳性能和抵抗应力腐蚀的能力。针对某型飞机上的喷丸强化零件,选取材料牌号为16Co14Ni10Cr2Mo高强度钢为研究对象,对两种厚度的试样进行不同喷丸强度的喷丸强化,对不同喷丸强度的试样进行疲劳寿命和残余应力场对比分析。     

喷丸对重载齿轮用18CrNiMo7-6钢抗胶合性能的影响

分别采用传统喷丸、微粒子喷丸、传统喷丸+微粒子喷丸工艺对渗碳淬火齿轮钢18CrNiMo7-6进行表面处理,研究了喷丸处理对表面粗糙度、硬度、残余应力及胶合载荷的影响。结果表明:3种喷丸工艺均可以提高试验钢的表面硬度,传统喷丸+微粒子喷丸对表面硬度的提高幅度最大,其次为微粒子喷丸;传统喷丸增大了试验钢的表面粗糙度,微粒子喷丸和传统喷丸+微粒子喷丸降低了表面粗糙度,微粒子喷丸处理后的表面粗糙度最低;3种喷丸工艺均会在试验钢表面引入残余压应力,微粒子喷丸和传统喷丸+微粒子喷丸引入的最大残余压应力位于表面,而传统喷丸引入的位于次表面;传统喷丸+微粒子喷丸处理后试验钢的胶合载荷最大,其次为微粒子喷丸处理后的,这与微粒子喷丸提高了表面硬度和表面残余压应力,同时降低了表面粗糙度有关。     

喷丸对TC4钛合金残余压应力场及疲劳寿命的影响

研究了不同弹丸及喷丸参数对喷丸后TC4钛合金表面形貌、表面塑性变形程度、残余压应力场和疲劳寿命的影响。结果表明:与铸钢弹丸相比,陶瓷弹丸喷丸强化后TC4钛合金表面的起伏程度变化不大,但能有效地覆盖加工刀痕;随喷丸压力增大和喷丸时间延长,试样表面的累积塑性变形先快速增大后趋于饱和;当喷丸压力达到0.25 MPa、铸钢弹丸喷丸时间大于40 s或陶瓷弹丸喷丸时间大于80 s时,最大残余压应力可达到610 MPa,残余压应力场深度超过250μm;两种弹丸喷丸强化后,TC4钛合金的疲劳寿命分别可提高10倍和20倍以上。     

喷丸表面强化处理Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C材料的弯曲疲劳性能及断口分析

由于孔隙的存在,粉末冶金材料的性能较差,尤其是疲劳性能,而喷丸后续处理工艺可显著降低材料表面的孔隙率,对疲劳性能起到明显的强化效果。因此,采用超声弯曲疲劳试验方法研究喷丸后续处理工艺对Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C粉末冶金烧结材料的疲劳性能的影响。结果显示,喷丸处理可以明显提高Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C烧结钢的疲劳性能,在106、107、108循环周次条件下,喷丸前试样的条件疲劳极限分别为424 MPa、311 MPa和229 MPa,喷丸后的分别为513 MPa、421 MPa和346 MPa,依次提高了21.0%、35.2%和51.0%。断口分析发现,喷丸处理对Fe-2Cu-2Ni-1Mo-1C材料的疲劳断口的影响主要在裂纹萌生阶段,未经过喷丸处理的试样裂纹源集中在应力最大的试样喷丸表面棱角处,喷丸强化后的试样疲劳裂纹在喷丸表面的亚表面萌生,裂纹源有向试样亚表面移动的趋势。     

激光喷丸诱导镁合金表面微织构的电化学腐蚀性能

利用脉宽为8 ns的Nd:YAG脉冲激光对AZ31B镁合金表面进行激光喷丸处理,研究激光喷丸诱导微织构对AZ31B镁合金耐腐蚀性能的影响,进行表面微织构的形貌分析,测量试样表面的动电位极化曲线。结果表明,激光喷丸产生的微织构周围未出现烧蚀现象,其微凹坑的直径和深度随激光能量的增加而增大,随喷丸次数的增加呈现先增大后趋于饱和趋势。与未处理试样相比,在相同微织构间距下,激光能量为1.0 J、1.5 J、2.0 J时试样的自腐蚀电位分别向正移95 m V、123 m V、151 m V,自腐蚀电流密度分别减少36.48%、50.26%、60.42%;在相同激光能量下,微织构间距为1.0 mm、1.5 mm、2.0 mm试样的自腐蚀电位分别向正移145 m V、134 m V、123 m V,自腐蚀电流密度分别减少50.26%、46.19%、44.34%。研究表明激光喷丸诱导的微织构提高了AZ31B镁合金表面的耐腐蚀性,且激光能量越高,喷丸间距越小,抗腐蚀性能越好。     

阳极化处理对铝箔网与树脂基复合材料粘接性能的影响

采用磷酸阳极化工艺对铝箔网进行了表面处理,研究了阳极化工艺参数对其与树脂基复合材料粘接性能的影响,并对优化后工艺处理的铝箔网表面形貌及粘接性能进行了分析。结果表明:最佳工艺参数的去氧化时磷酸体积分数为16%,处理时间为6min,氧化时磷酸体积分数为16%,处理时间为23min;磷酸阳极化后,铝箔网表面生成一层疏松多孔的氧化膜,可以增大铝箔网表面与复合材料的粘接界面面积,并有良好的界面效应,有效地提高了粘接强度,与处理前的抗拉剪强度相比,提高了14.66%;同时铝箔网的耐蚀性也得到了较大提高。