微弧氧化技术在铝合金腐蚀防护中的应用研究与发展

随着轻型合金技术的发展,铝合金被广泛应用于船舶舰艇、装甲装备等领域,但随之带来的腐蚀问题不容小觑.资料显示,我国铝合金舰船的维修费用有近一半用于修复海水腐蚀损坏.铝合金微弧氧化是一种表面处理技术,兴起于上个世纪下半叶,通过在铝合金表面生成陶瓷层,能起到较好的防腐效果,同时对工件结构包容性大,在处理复杂零部件时有特殊优势.铝合金经微弧氧化处理,能在表面原位生成以α-Al2 O3和γ-Al2 O3为主要成分的陶瓷层,具有较高的硬度、耐腐蚀性和耐磨性;但由于微弧氧化发生时,会产生瞬时高温高压,击穿原有自然氧化膜,在表面形成放电通道,因此微弧氧化膜层有大量孔洞.为提高微弧氧化膜层综合性能,更好地发挥腐蚀防护作用,学者们对微弧氧化过程以及膜层质量进行了大量研究.影响其质量的因素大致可概括为四个方面:电解液、电参数、氧化时间和添加剂.一般来说,电解液和添加剂对铝合金微弧氧化膜层成分有直接影响,合理使用添加剂对改善膜层表面孔隙率有积极意义,尤其是纳米颗粒添加剂,发挥第二相弥散强化作用,能有效提高膜层强度和硬度;而电参数和氧化时间对成膜效率、膜层厚度以及相结构都有影响,各种因素相互关联制约,共同影响微弧氧化陶瓷层的耐腐蚀效果和综合性能.以美国为代表的发达国家从上世纪七十年代起就开始在工业中使用铝合金微弧氧化技术,俄罗斯对微弧氧化的理论研究比较深入,处于国际领先地位.但是微弧氧化过程瞬间完成,同时涉及到化学、电化学、等离子体等反应,机理十分复杂,至今仍没有统一的模型能够完美解释整个过程.我国对铝合金微弧氧化技术的研究始于上世纪九十年代,在理论积累以及工程应用领域均取得了一定成果,尤其是在一些小型铝合金工件的微弧氧化技术上,工艺流程已较为成熟.本文归纳了铝合金微弧氧化膜层腐蚀防护机理,对影响铝合金微弧氧化膜层防腐性能的因素进行了梳理讨论,并对铝合金微弧氧化技术发展中的问题和前景进行了总结和展望,以期为研究人员的进一步研究提供参考.     

两相区热轧对20钢组织和力学性能的影响

利用Gleeble-3500热模拟试验机对20钢(α+γ)两相区内进行热压缩试验,获得不同变形条件下的真应力-真应变曲线。结果表明,当变形温度相同时,流变应力随着应变速率的增大而增大;当应变速率相同时,流变应力随着变形温度升高而减小,但在850℃时略有增大现象。采用光学显微镜(OM)和场发射扫描电镜(FG-SEM)技术分析了变形温度为750~850℃、应变速率为1s-1时的20钢微观组织变化,并得出结论:20钢在两相区轧制时,在750~820℃范围内,温度是影响力学性能的主要因素;在820~850℃范围内,(α+γ)相变是影响力学性能的主要因素。     

一种含Ru镍基单晶高温合金的高温氧化行为

采用恒温氧化的实验方法,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)等分析了一种新型含Ru的镍基单晶高温合金在1 100 ℃和1 140 ℃的高温氧化行为。研究结果表明,合金在氧化初期质量迅速增加,但随着氧化时间的延长,氧化膜质量增加速率变得缓慢,由于氧化过程中会发生氧化膜脱落,使得氧化增重曲线略微偏离抛物线规律。氧化膜大致分三层:外层由Cr₂O₃和NiO组成,中间层为Cr₂O₃,内层为Al₂O₃。     

汽车行车安全距离监测系统设计

本文设计的汽车行车安全距离监控系统主要是以STC89C52为主要核心,整合其他硬件设施,实现单片机通过超声波测距模块测得距离,将距离显示在屏幕上。用户可以通过按键设置安全距离阈值,一旦实测距离小于了预设阈值,那么系统就会驱动报警,提醒安全行车。这次设计是将高精尖技术生活化的一次尝试,在整个作品的设计、制作、调试过程中,对单片机又有了进一步的理解,对超声波测距、蜂鸣器等也有了更深入的了解。经过调试本系统具有较好的实用性,可以满足实际需求。     

纳米微波吸收剂对改性环氧胶粘剂微波固化性能的影响

选取4种典型的纳米材料作为微波吸收剂,研究其对改性环氧胶粘荆在微波作用下固化时间及固化后力学性能的影响.结果表明,在相同固化条件下,纳米微波吸收荆能明显降低改性环氧胶粘剂的微波固化时间.随着添加量的增加,固化时间大大缩短,其中纳米Fe和纳米siOx 尤为突出.当添加质量分数超过3%时,固化时间小于5 min.力学性能测试表明,添加纳米Fe和纳米Fe3)4后,胶粘剂微波固化后的拉伸强度和弹性模量没有明显变化,当添加质量分教为4%时,拉伸强度分别为33.8 MPa和34.1 MPa;而添加纳米siOx和SiC后,拉伸强度和弹性模量值略有下降.     

兰州红砂岩地层基坑降水施工技术

兰州红砂岩地区基坑工程中将红砂岩定义为隔水层,但随着基坑的开挖坑内出现涌水的现象,这给兰州红砂岩基坑施工带来了巨大的困难。红砂岩地层具有遇水软化崩解、丧失强度等不良特征,红砂岩渗透系数小常规的降水方式无法实现降水效果。研究红砂岩降水方式,确保深基坑施工时无涌水基坑处于干燥状态,提高施工效率对该地区深基坑作业有重要的参考意义。     

抽拉速率对SRR99单晶高温合金组织和性能的影响

用螺旋选晶法制备镍基单晶高温合金SRR99,研究了抽拉速率对其组织和性能的影响．随着抽拉速率的增大,SRR99单晶合金的铸态组织由粗枝状晶向细枝状晶演变,枝晶干与枝晶间的γ’相尺寸减小,且枝晶间γ’相的形状逐渐趋向于规则立方体形状,而γ-γ’共晶的含量增加．热处理后,在高抽拉速度下生成的共晶组织更容易固溶,形成更加均匀的组织．随着抽拉速率的增大,SRR99单晶合金的持久寿命延长．     

热处理工艺对SRR99镍基单晶高温合金组织和性能的影响

研究不同固溶处理温度和时效处理温度对SRR99镍基单晶高温合金的微观组织和持久性能的影响。利用扫描电镜和光学金相显微镜对显微组织进行表征和分析,利用GWT304常载拉伸蠕变试验机测试其持久性能。结果表明:随着一次时效温度的提高,二次γ′相尺寸逐渐增大,γ′相体积分数先增加后降低;随着固溶温度的提高,合金中残余共晶含量减少,偏析逐渐降低,在1050℃/150MPa条件下,合金的持久寿命呈现先增加后降低的趋势。     

P的分布形态对一种低膨胀高温合金持久性能的影响

制备不同P、Al、Cr含量的Thermo-Span合金,研究了磷对其持久性能的影响.结果表明,在1093℃固溶处理后,一种含磷相在合金的晶界和晶内析出;在1160℃固溶处理后,晶界上的含磷相消失,但是仍有少量在晶内析出.磷对合金持久性能的影响决定于其存在状态.当磷局部过度偏析而导致含磷相析出时,合金的持久寿命显著降低;当磷以原子态在局部适度偏聚时,合金的持久寿命显著提高.     

抽拉速率对SRR99单晶高温合金组织和性能的影响

用螺旋选晶法制备镍基单晶高温合金 SRR99,研究了抽拉速率对其组织和性能的影响.随着抽拉速率的增大,SRR99单晶合金的铸态组织由粗枝状晶向细枝状晶演变,枝晶干与枝晶间的γ'相尺寸减小,且枝晶间γ'相的形状逐渐趋向于规则立方体形状,而γ-γ'共晶的含量增加.热处理后,在高抽拉速度下生成的共晶组织更容易固溶,形成更加均匀的组织.随着抽拉速率的增大,SRR99单晶合金的持久寿命延长.