FN04Mo在七种典型大气环境下的力学性能变化规律及腐蚀机理

本工作通过金属注塑成型方法制备了FN04Mo样品,并采用电液伺服试验机、X射线衍射分析、扫描电子显微镜、能谱分析仪等对FN04Mo在万宁站、漠河站、敦煌站、拉萨站、江津站、西双版纳站、永兴站七种典型大气环境下的力学性能规律和腐蚀机理进行了研究.研究结果表明,FN04Mo腐蚀初期(1～3个月)力学性能变化呈现明显的下降趋势,试验至3～18个月后其力学性能基本保持稳定.FN04Mo在七种典型大气暴露试验1年后,样品表面均布满腐蚀产物,表面腐蚀形态为点蚀.FN04Mo在富含Cl-海洋大气环境(万宁和永兴)和富含SO2工业大气环境(江津)下腐蚀最严重.样品在江津暴露1年的腐蚀产物为 α-FeOOH、γ-FeOOH以及Fe3 O4,在永兴暴露9个月的腐蚀产物为 β-FeOOH、γ-FeOOH、Fe3 O4和FeOCl.侵蚀性强Cl-和极性强SO2两种大气污染物在大气环境下加剧了FN04Mo基体腐蚀,大气暴露后的FN04Mo样品因腐蚀产物的形成、分层脱落等现象,造成其有效承载面积减小,使其力学性能发生了显著变化.     

含氟聚氨酯防护涂层体系在模拟海洋环境下的防护性能

目的 考核评价Q345低合金钢表面“热喷锌铝基底”和“磷化膜基底”的含氟聚氨酯防护涂层体系在模拟海洋环境下的防护性能。方法 分别制备2类含氟聚氨酯防护涂层体系划痕和非划痕试样,采用实验室多因素组合循环试验方式对涂层试样进行模拟加速试验,分析涂层的外观、光泽、色差的变化情况;对比分析划痕部位涂层的耐腐蚀扩展性能,并采用金相法分析热喷锌铝层试验前后的截面变化;分别采用傅里叶变换红外光谱和电化学阻抗谱表征涂层的老化特征和电化学性能。结果 2类含氟聚氨酯防护涂层体系试验后的变色等级为1级,失光等级为2级,保护性漆膜综合老化性能等级为0级。磷化膜基底层试样划痕部位的含氟聚氨酯防护涂层出现了鼓泡、锈蚀等现象,单边腐蚀宽度为9.18 mm;热喷锌铝基底层试样划痕部位的含氟聚氨酯防护涂层未出现鼓泡现象,单边腐蚀宽度仅为2.58 mm。含氟聚氨酯防护涂层红外光谱特征峰的形状、位置、强度均未发生明显变化;磷化膜基底层试样涂层体系0.01 Hz阻抗模值(|Z|0.01 Hz)为2.3×10⁹ Ω.m²,热喷锌铝基底层试样涂层体系0.01 Hz阻抗模值(|Z|0.01 Hz)为4.6×10⁹ Ω.cm²。结论 含氟聚氨酯防护涂层具有较好的抗光老化和耐蚀性能。热喷锌铝基底层相较于磷化膜基底层,不仅可以提高涂层体系的持久耐蚀性能,而且能够有效缓解涂层破损后发生的腐蚀扩展现象。     

基于岸基与远洋移动平台的7B04铝合金腐蚀行为比较研究

目的 研究动态海洋大气环境与静态海洋大气环境对7B04铝合金腐蚀行为的影响.方法 采用7B04铝合金,分别在远洋船舶移动平台和万宁站海洋平台开展1年户外大气暴露试验,利用腐蚀形貌、腐蚀失重、力学性能表征7B04铝合金在海洋大气环境中的腐蚀规律和行为.结果 经过1年的户外大气暴露试验,在动态和静态两种海洋大气环境作用下,7B04铝合金的腐蚀类型均为点蚀,且远洋船舶移动平台7B04铝合金的腐蚀程度更严重.在远洋船舶移动平台开展动态自然环境试验的7B04铝合金腐蚀速率为67.4μm/a,在万宁站海洋平台开展静态自然环境试验的7B04铝合金腐蚀速率为16.6403μm/a,远洋船舶移动平台7B04铝合金的腐蚀速率约为万宁站海洋平台的4倍.远洋船舶移动平台试验7B04铝合金的拉伸强度、规定塑性延伸强度和断后伸长率保留率分别为91％、87.5％和54.3％.结论 7B04铝合金在远洋船舶移动平台和万宁站海洋平台的腐蚀类型均为点蚀,远洋船舶移动平台的动态海洋大气腐蚀性强于静态海洋大气,且对7B04铝合金力学性能的降低主要体现在断后伸长率方面,可显著加速7B04铝合金的腐蚀.     

高强铝合金在海洋大气环境与拉伸疲劳载荷协同作用下的腐蚀损伤行为对比研究

目的 对比研究2024和7A52高强铝合金在海洋大气环境与拉伸疲劳载荷协同作用下的腐蚀损伤特性,并揭示其失效机理。方法 以实际海洋大气环境作为高强铝合金的薄液膜腐蚀环境,同时采用自主研发的疲劳载荷试验装置对暴露在海洋大气环境中的试样施加拉伸疲劳载荷,从电化学性能、腐蚀形貌、疲劳性能及断口形貌等方面对比分析协同效应下2种高强铝合金的腐蚀损伤规律。结果 在协同效应下,2024铝合金的腐蚀速率随着暴露时间的延长不断减小,腐蚀类型为剥蚀,最大腐蚀深度为236.4 μm。7A52铝合金的腐蚀速率随着暴露时间的延长呈现波动趋势,腐蚀类型为点蚀和晶间腐蚀,最大腐蚀深度为20.5 μm。2024铝合金相较于7A52铝合金更早出现腐蚀疲劳断裂,且2种合金的断口均呈现疲劳断裂特征,裂纹始于合金表面,在Cl⁻等腐蚀介质及拉伸疲劳载荷的协同作用下,裂纹不断向合金基体内部扩展,最终发生腐蚀疲劳断裂。结论 在协同效应下,2024铝合金的腐蚀速率及腐蚀损伤程度显著大于7A52铝合金,导致前者的抗疲劳性能弱于后者。     

中性盐雾条件下典型铝合金基底层腐蚀行为研究

为了研究中性盐雾环境条件下铝合金基底层的防护作用及腐蚀规律,以阳极氧化膜、硬质阳极氧化膜、铬化膜以及磷铬化膜4种典型铝合金基底层为研究对象,通过开展中性盐雾试验,分别对上述4种基底层与有机涂层配合使用时,在7075、2A12、6063以及5A06共4种铝合金基体材料上的耐蚀性能以及抗腐蚀扩展性能等进行试验研究,并对其腐蚀规律进行分析,并对无划痕试样的腐蚀外观、附着力以及有划痕试样的最大腐蚀宽度进行测试,获得了以4种铝合金材料为基体的6种铝合金基底层在中性盐雾试验环境下的腐蚀失效情况、附着力变化情况以及不同基底层的抗腐蚀扩展性能测试结果。结果表明：不同铝合金材料类型对基底层的耐中性盐雾性能具有重要影响;铝合金基底层的性能对提高防护体系的耐中性盐雾性能具有重要作用;封闭处理能够显著提高阳极氧化膜、硬质阳极氧化膜的耐蚀性能及与有机涂层的附着性能;附着力水平不是涂层体系耐蚀性能的决定性因素。     

海洋大气环境与拉伸疲劳载荷耦合作用下30CrMnSiNi2A钢的腐蚀损伤行为

目的 研究海洋大气环境与拉伸疲劳载荷耦合作用对30CrMnSiNi2A钢腐蚀损伤行为的影响.方法 在湿热海洋大气环境万宁试验站户外环境,首次采用海洋大气环境-拉、压、弯载荷耦合试验设备对30CrMnSiNi2A钢开展海洋大气环境-拉伸疲劳载荷耦合试验,利用金相显微镜、耦合试验设备和扫描电镜,探讨海洋大气环境腐蚀与拉伸疲劳载荷耦合作用对30CrMnSiNi2A钢的腐蚀形貌、腐蚀产物、拉伸性能及断口形貌的影响.结果 30CrMnSiNi2A钢静态暴露试验和耦合试验的腐蚀特征均为点蚀,静态暴露试验1 a和耦合试验35 d的最大腐蚀深度分别为95μm和54μm.静态暴露试验1 a,30CrMnSiNi2A钢的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别下降6.6％、6.5％、31.0％;耦合试验35 d,30CrMnSiNi2A钢的抗拉强度、屈服强度和断后伸长率分别下降11.0％、11.4％、34.5％.断口形貌结果显示,30CrMnSiNi2A钢耦合试验的裂纹源附近扩展区为准解理形貌,存在细小二次裂纹,裂纹以疲劳源为中心,向芯部不断扩展,形成了具有方向性的腐蚀疲劳损伤.结论 海洋大气环境腐蚀与拉伸疲劳载荷的耦合作用可以加速30CrMnSiNi2A钢拉伸性能的下降,与静态暴露试验相比,耦合试验的加速倍率约为静态暴露试验的10倍.     

基于SW的整机凸轮连杆CAD系统开发

目的 基于SW二次开发,为食品包装设备开发专用的整机凸轮连杆机构设计分析系统;利用SW为整机执行件运动的稳定性和不干涉性提供一种直观的评估方法.方法 根据执行件的运动形式和凸轮连杆机构的结构形式,基于SW 3D建模软件,利用VS作为开发工具搭建C++开发环境,从而构建整机凸轮连杆CAD系统.将整机执行件作为研究对象,利用ADAMS和Ansys进行刚柔耦合仿真分析.研究主受力杆件和细长杆件柔性化对整机执行件稳定性和不干涉性的影响,从而验证此系统设计整机凸轮连杆机构的合理性.结果 在高速条件下,对整机凸轮连杆机构进行刚柔耦合仿真,其结果符合动作时序设计要求.上冲执行件位移最大偏差率为0.08％,速度最大偏差率为0.05％,加速度与理论设计基本相符,因此具有较好的稳定性和不干涉性.结论 刚柔耦合仿真结果能正确地反映整机执行件运动过程的稳定性和不干涉性,从而验证了此系统设计整机凸轮连杆机构的合理性.