Sc添加对铸造Al-3Cu-1Li合金在酸性NaCl溶液中腐蚀行为的影响

在2 mol/L NaCl酸性溶液中,研究少量Sc对铸态Al-3Cu-1Li合金腐蚀行为的影响。通过XRD对铸态Al-3Cu-1Li-xSc（质量分数）合金进行相分析,用FE-SEM/EDS和TEM观察了Al-3Cu-1Li合金和Al-3Cu-1Li-0.5Sc合金的显微组织;采用极化曲线、电化学阻抗谱（EIS）、电化学噪声（EN）和浸泡法对合金的腐蚀行为进行了研究,并探讨腐蚀机制。结果表明：含Sc的Al-3Cu-1Li合金晶内富Cu球形相减少,晶界析出W相。随Sc含量的增加,合金腐蚀反应的活化能降低,阴极析氢速率增加,自腐蚀电流密度增加,合金的耐蚀性降低。添加Sc后,合金在空气中形成的表面膜保护作用减弱至消失,使含Sc合金的阻抗谱低频感抗弧逐渐消失。在EN测量期间,不含Sc和含0.1%Sc的合金表面处于“膜破裂-再钝化”状态;含0.3%Sc和0.5%Sc的合金发生严重的局部腐蚀（晶间腐蚀）,且与W相有关。     

电弧离子镀氮化铬涂层的高温氧化

利用电弧离子镀设备在1Cr11Ni2W2MoV不锈钢基体上沉积了CrN涂层，对涂层的抗氧化性能进行了研究。结果表明，CrN氧化生成Cr2O3，氧化反应激活能小于Cr和Cr2N的氧化反应激活能，具有低的氧化速率常数，抗氧化性能良好。氧化过程中发生CrN向Cr2N的相转变，涂层中大的压应力的存在对这一转变起了关键作用。     

Ni-P-ZrO2化学复合镀层对TC4钛合金抗氧化性能和阻燃性能的影响

在TC4钛合金微弧氧化膜表面制备Ni-P-ZrO2化学复合镀层,研究其在600和700℃空气中的抗高温氧化性能,利用脉冲激光烧蚀处理研究其阻燃性能。结果表明,Ni-P-ZrO2化学复合镀层在600和700℃空气中的氧化动力学曲线呈抛物线形状,氧化膜薄且致密,主要以NiO为主,镀层中非晶的NiP相转变成晶态的Ni2P相,具有良好的抗氧化性能。激光烧蚀处理时,Ni-P-ZrO2镀层烧蚀体积、面积分别是TC4烧蚀的1/3和1/2。镀层激光烧蚀处理后,在烧蚀孔洞内部出现柱状晶粒,ZrO2粒子在镀层表面发生团聚,Ni-P-ZrO2化学复合镀层能有效地提高钛合金的阻燃性能。     

“新工科”背景下工程材料课程教改探索

飞行器设计与工程专业主要为民航事业培养掌握航空航天飞行器设计知识,具有技术创新、工程实践和综合管理能力的高级工程技术与管理人才。工程材料作为该专业的必修课,主要讲授工程材料的理论知识和分析技能。在“新工科”建设背景下,有针对性地转变传统教学理念创新教学方法,优化课内实践内容,促进“双师”型师资队伍建设,确保该课程设置起到培养应用型人才的作用。     

环境温度对磁控溅射Ti-Al-Si-N涂层摩擦学性能的影响

目的探索磁控溅射制备的Ti-Al-Si-N涂层在不同环境温度下的摩擦学性能。方法利用磁控溅射技术,在AISI304不锈钢表面制备了Ti-Al-Si-N涂层,采用扫描电镜、能谱仪和X射线衍射仪研究了涂层的成分与微观结构,利用HT-1000型高温摩擦磨损试验机,以直径为5 mm的Al_2O_3球作为摩擦副,研究了Ti-Al-Si-N涂层在室温、200、400、600℃时的摩擦学性能。结果磁控溅射制得的Ti-Al-Si-N涂层表面平整、致密,具有典型的柱状晶结构;在室温、200、400、600℃的环境温度下,涂层的摩擦系数分别为0.6、0.35、0.25和0.2,磨损体积分别为0.319、0.232、0.0149和0.0136 mm~3。涂层的摩擦系数和磨损体积均随温度的升高而降低。结论随着测试温度的升高,磨痕区域生成越多的以氧化钛和氧化铝为主的氧化物,其具有一定的减摩作用。在室温下,涂层的磨损机理主要为疲劳剥落,200℃时为磨粒磨损,400℃时为磨粒磨损和氧化磨损,600℃时主要为氧化磨损。     

Cu含量对Ti-Al-Si-Cu-N纳米薄膜结构及高温抗氧化性能的影响

本文通过磁控溅射技术，在AISI-304不锈钢表面制备了不同Cu含量的Ti-Al-Si-Cu-N纳米复合涂层。通过扫描电镜（SEM）、能谱仪（EDS）、X射线衍射（XRD）、纳米压痕仪和自制压痕仪等设备研究了Ti-Al-Si-N 和 Ti-Al-Si-Cu-N 纳米复合涂层的结构和在800℃氧化的行为。研究结果表明：随着涂层中Cu含量的增加，涂层表面的微孔数量减少，涂层更加致密，涂层晶粒尺寸减小，择优取向由（111）向（110）逐渐转变。涂层的硬度由14.76 GPa 增加至19.42 GPa。Cu含量为1.72 at%的Ti-Al-Si-Cu-N 弹性模量最小，为104.5 GPa。 Cu元素对Ti-Al-Si-Cu-N纳米复合涂层抗氧化性能有两方面：一是促进Al元素的扩散，二是在氧化膜表面形成裂纹和微孔缺陷。Ti-Al-Si-N 涂层比Ti-Al-Si-Cu-N涂层具有更好的抗氧化性能。     

用电阻法测试45钢在硫酸中的腐蚀深度

采用新型电阻法研究了棒状45钢在0.1,0.3,0.5 mol/L H2SO4液中腐蚀后的电阻与腐蚀深度的关系,建立了腐蚀深度与电阻的关系式.结果表明:用该关系式计算出的腐蚀深度精度可达0.07 μm;在测量范围内(腐蚀深度<217.25 μm),新型电阻法计算与测量出的腐蚀深度差值小于3.25 μm,平均差值为2.39 μm.试样丰径较小时,用新型电阻法计算的腐蚀深度误差更小;试样半径较大时,用传统电阻法计算的腐蚀深度误差更小.     

电弧离子镀氮化铬涂层的高温氧化

利用电弧离子镀设备在1Cr11Ni2W2MoV不锈钢基体上沉积了CrN涂层,对涂层的抗氧化性能进行了研究.结果表明,CrN氧化生成Cr2O3,氧化反应激活能小于Cr和Cr2N的氧化反应激活能,具有低的氧化速率常数,抗氧化性能良好.氧化过程中发生CrN向Cr2N的相转变,涂层中大的压应力的存在对这一转变起了关键作用.     

Oxidation and corrosiOn behavior of titanium aluminum nitride coatings by arc ion plating

Composite metastable TiN and Ti1-xAlxN coatings with different Al content were deposited on 1Cr11Ni2W2MoV stainless steel for aero-engine compressor blades by arc ion plating. The results show that all coatings have a B1NaCl structure and the preferred orientation changes from （111） to （220） with increasing Al content; the lattice parameter of Ti1-xAlxN decreases with the increase of Al content. The oxidation-resistance of （Ti,Al）N coatings is significantly improved owing to the formation of Al-riched oxide on the surface of the coatings. The nitride coatings can significantly improve the corrosion-resistance of 1Cr11Ni2W2MoV stainless steel under the synergistic of water vapor and NaCI, and the corrosion-resistance becomes better when the Al content increases, because not only the quick formation of thin alumina layer prevents the further corrosion but also the formation of alumina seals the pinholes or defects in the coatings, which prevents the occurrence of localized nodules-like corrosion.