表面完整性对FGH96粉末合金高温低循环疲劳性能的影响研究

采用陶瓷弹丸和铸钢丸+陶瓷丸为介质对FGH96合金车削表面进行喷丸强化,引入3种表面完整性状态。研究了一次喷丸、二次喷丸和车削状态下表面形貌、残余应力场和高温低循环疲劳寿命。结果表明:二次喷丸强化在消除车削刀痕和表面平均粗糙度增大的同时,引入了底部圆滑的弹坑,二次喷丸后Kurtosis值趋于3,但强度较小的一次喷丸仅能够部分消除刀痕;同时,一次喷丸和二次喷丸后,表面残余压应力由车削的-446 MPa,提高到-1000～-1100 MPa,二次喷丸后残余压应力场深度由车削的100μm提高到250μm,一次喷丸残余压应力场深度与车削状态相当。在二次喷丸良好的表面完整性作用下,在650℃,ε_t=1.2%的试验条件下,相比于车削状态,二次喷丸后疲劳寿命提高108%;相比之下,一次喷丸提高21%;喷丸后疲劳寿命分散度减小。经过断口宏微观观察和反推分析说明,3种表面完整性状态的疲劳扩展寿命很接近,造成疲劳寿命差别的主要原因是裂纹萌生差别,二次喷丸的裂纹萌生寿命分别是一次喷丸的221%,以及车削状态的216%。利用工艺手段优化表面完整性是提高FGH96合金表面完整性和低循环疲劳寿命的关键。     

喷丸对一种单晶合金表面完整性和高温缺口疲劳性能的影响

研究了喷丸后单晶合金的表面完整性和高温缺口疲劳性能。喷丸后表面形貌采用白光干涉仪表征,扫描电镜,2个方向观察(平行于受喷表面和截面方向)高分辨透射电镜和电子背散射衍射分析,疲劳性能采用旋转弯曲疲劳模式表征。采用旋转弯曲疲劳极限表征了强化增益作用,并与喷丸显微组织建立联系。结果表明,在760℃到850℃区间,喷丸强化较原始加工状态的疲劳极限增益达到14.8%,主要原因是高密度的缠结位错、加工硬化和晶粒错配。此外,通过表面应力集中系数计算表明,即使在平均粗糙度Ra升高的基础上,喷丸强化后表面应力集中系数也降低。     

外加应变对航空有机涂层损伤规律的影响

借助有机涂层预应变施加方法,跟踪观察户内加速试验过程中受到外加应变的航空有机涂层表面形貌变化,利用环境扫描电子显微镜进行显微组织表征,利用电化学阻抗谱进行特定频率的阻抗模值分析,进而综合研究航空有机涂层在外加应变和热带海洋大气环境耦合作用下的损伤规律和失效模型.研究发现,外加拉应变导致有机涂层的防护性能下降,外加拉应变水平越高,有机涂层损伤越严重,防护性能下降越多.进行户内加速试验过程中,受到外加拉应变的涂层防护性能进一步下降,外加拉应变越大,下降越快.受外加拉应变的涂层防护性能下降的原因是相应的应力水平超过有机涂层材料的断裂强度,从而在涂层内部形成微裂纹,构成外界溶液到达有机涂层/合金界面的通道.受到外加压应变后,有机涂层的防护性能不发生明显变化.进行户内加速试验过程中,受到外加压应变的涂层防护性能缓慢丧失,受到外加压应变水平越高,涂层防护性能下降越缓慢.      

陶瓷弹丸喷丸强化对DD6单晶高温合金表面完整性的影响

采用陶瓷弹丸对DD6单晶高温合金进行喷丸,研究喷丸后DD6单晶表面形貌、表面粗糙度、表面层组织结构、显微硬度等表面完整性性能变化。结果表明:喷丸后,DD6单晶表面完整性性能发生较大变化,表面层组织产生严重塑性形变,表面粗糙度Ra升高,然而,采用特定参数喷丸后,表面粗糙度上升的同时,表面应力集中系数反而下降。喷丸后DD6单晶表面γ相和γ′相均发生剧烈的位错增殖,起到组织强化的作用。两种工艺喷丸后,表面显微硬度HV基本一致,达到620,比原始的磨削表面提高44%,加工硬化显著。     

冷喷涂技术在轻合金再制造工程领域的研究现状

作为新型绿色环保工艺,采用冷喷涂技术对铝合金及镁合金废旧零件进行修复,可以实现铝合金及镁合金废旧零件的尺寸恢复及性能提升。介绍了冷喷涂技术作为零件修复手段的原理,综述了目前冷喷涂技术修复铝合金及镁合金零件的研究现状。     

40CrNi2Si2MoVA钢的大气应力腐蚀行为

用单轴拉伸试样和预制裂纹试样研究40CrNi2Si2MoVA高强度钢在典型大气环境下的抗应力腐蚀性能.施加应力后的试样分别暴露于北京、青岛、万宁3个不同的大气试验站.研究表明:40CrNi2Si2MoVA钢的抗应力腐蚀性能取决于环境,在海洋性环境下应力腐蚀性较高.扫描电子显微镜微观分析表明裂纹起始于表面的腐蚀点,并向试样内部扩展,为沿晶开裂,有二次裂纹存在.随着应力水平的增大,二次裂纹明显增加.     

0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金和钛台金接触腐蚀与防护研究

通过测定0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金（LY12）和钛合金（TC4）组成的电偶对的电偶电流的方法,研究了0Cr13Ni8Mo2Al钢在使用中与铝合金和钛合金接触时发生电偶腐蚀的敏感性。研究结果表明:0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金接触时会产生严重的电偶腐蚀,必须进行防护处理方可使用;与钛合金接触时产生的电偶腐蚀很轻微,可以不进行防护。0Cr13Ni8Mo2Al钢表面进行镀镉钛防护后,与铝合金接触时的电偶电流密度大为减小,相差近10倍;采用环氧锌黄底漆、XM-33-4双组分密封胶防护可以有效地防止0Cr13Ni8Mo2Al钢与铝合金和钛合金接触产生的电偶腐蚀。     

航空铝合金大气腐蚀加速试验研究

对模拟航空铝合金大气腐蚀的周期浸润腐蚀试验和综合环境试验进行了研究.采用电化学和材料研究技术对户内外试验进行了比较.结果表明：综合环境试验较好地模拟了大气腐蚀过程中材料表面干/湿循环和电化学特点,同时也较好地模拟了铝合金的宏观形貌和微观形貌;加速试验的腐蚀产物主要以非晶态物质的形式存在,也较好地模拟了户外暴露试验的动力学特征.对户内试验的加速性进行了讨论.     

甲苯稀释对AlCl3-EMIC型离子液体电镀铝工艺氢脆性的影响

采用甲苯作为AlCl3-EMIC(1-乙基-3-甲基咪唑)型离子液体的稀释剂,其中纯态离子液体由物质的量比为2∶1的无水AlCl3和EMIC组成。对比了纯态和按稀释剂与离子液体体积比为1∶1稀释后电镀铝的外观、微观形貌和氢脆性。结果表明,采用甲苯稀释离子液体虽然可以降低镀液的黏度,改善镀层外观和微观形貌,但对离子液体电镀铝工艺的氢脆性有负面影响。     

刷镀镍对1Cr15Ni4Mo3N钢性能的影响

研究了刷镀镍对1Cr15Ni4Mo3N钢疲劳、氢脆等性能的影响.测定了1Cr15Ni4Mo3N钢刷镀镍镀层的结合力和显微硬度等镀层性能.并采用功能考核疲劳试验评价了刷镀镍修复后的衬套零件.结果表明:1Cr15Ni4Mo3N钢刷镀镍后可通过200h氢脆试验,氢脆性能合格;刷镀镍后疲劳极限下降36%,但可通过衬套的功能考核疲劳试验;刷镀镍镀层与1Cr15Ni4Mo3N钢基体具有良好的结合力,镀层硬度与1Cr15Ni4Mo3N钢相近.刷镀镍工艺可用于1Cr15Ni4Mo3N钢零件的修复.