轨道交通用铝合金典型防护涂层在高温高湿地域的降解行为

研究了轨道交通用铝合金防护涂层(磷化底漆+纳米复合环氧底漆+纳米复合聚氨酯面漆)在典型高温高湿地区(广州)的自然环境腐蚀老化行为。腐蚀老化1 a后,涂层表面出现孔洞,涂层色差值随老化时间的延长逐渐升高。衰减全反射傅立叶变换红外光谱(ATR-FTIR)的分析表明,聚氨酯树脂出现降解。涂层的电化学阻抗谱分析表明,虽然涂层树脂出现降解,涂层仍然保持优异的耐腐蚀能力。     

纯铜的室内加速腐蚀与室外暴晒的相关性研究

利用失重法研究了纯铜在室内中性盐雾环境下的腐蚀动力学规律,结合灰度关联分析方法探讨了与户外环境下暴晒结果的相关性。结果表明,在室内和户外两种环境下,纯铜的腐蚀动力学均遵循幂函数定律;室内加速环境下纯铜的动力学规律与污染程度轻的乡村大气暴晒结果的相关性不好,而与海洋大气和工业大气暴晒结果则具有较好的相关性。最后,利用灰度分析方法建立了纯铜在户外大气环境下的寿命预测模型。     

环氧涂层室外暴晒和室内加速老化试验相关性研究

通过室外海洋大气暴晒和室内紫外线照射对环氧涂层进行了老化试验,并运用光泽、颜色、粉化率、SEM以及电化学多重动电位扫描(MCPDP)等手段测试了涂层在室外大气暴晒和室内紫外加速老化下的表面形貌和对金属保护性能的变化,初步探讨室外海洋大气暴晒和室内紫外人工老化试验的相关性.发现对于环氧涂层室内紫外人工老化降解的效果强于室外海洋大气天然老化,基于光泽测试的加速因子约为5;基于颜色和粉化率测试的加速因子都大于12.     

涂层户外暴露与室内加速腐蚀试验相关性研究

通过室内加速腐蚀和实际海洋大气暴露腐蚀试验,对醇酸漆、氯化橡胶漆、氯磺化聚乙烯漆、环氧漆等常用防蚀涂层体系的防护性能进行了研究,发现对于不同涂层室内加速腐蚀的破坏形式和程度与户外暴露结果有差异,但保持性能的优劣排序基本一致。     

铝合金防护涂层老化动力学研究

在紫外/盐雾加速综合环境条件下,研究了铝合金试样上聚酰胺清漆老化过程。采用环境扫描电子显微镜观察了防护涂层表面形貌的变化,采用电化学阻抗(EIS)分析了涂层的老化过程,同时还测量了光泽度、颜色、表面电阻和体积电阻在涂层老化过程中的变化。结果表明：在涂层老化过程中,涂层孔隙率增加,而体积电阻、表面电阻则降低, EIS给出了在涂层老化的不同阶段的特征。采用光泽度、颜色、表面电阻和体积电阻以及电化学阻抗数据作为性能参数,建立了涂层老化动力学方程,并给出了涂层失效判据,并对涂层老化动力学的参数进行了讨论,认为采用体积电阻或低频阻抗模值作为性能参数描述涂层老化动力学过程更为合理。     

典型抑制剂颜料对轨道交通用铝合金的腐蚀防护行为影响研究

通过对比商业化的抑制剂颜料铬酸锶和改性多聚磷酸锶铝,研究了新型绿色抑制剂颜料-肉桂酸铈对轨道交通用7XXX铝合金的腐蚀抑制行为和含肉桂酸铈环氧涂层的腐蚀防护行为。浸泡实验的结果表明,肉桂酸铈和铬酸锶对铝合金的腐蚀具有优秀的抑制作用。极化曲线(PDS)的结果表明,改性多聚磷酸锶铝在浸泡初期对铝合金具有较强的腐蚀抑制能力,而这种腐蚀抑制能力在浸泡后期弱于肉桂酸铈和铬酸锶。研究了含有1%(质量分数)以上3种抑制剂颜料环氧漆的腐蚀行为,电化学阻抗谱(EIS)结果表明,含有1%肉桂酸铈的环氧涂层具有优秀的腐蚀防护能力。     

用高温老化法制备高表面高稳定氧化锆纳米粉体

用高温老化法制备了氧化锆纳米粉体，实验结果显示，用高温老化法制备的氧化锆粉体具有较高的比表面积和良好的热稳定性。高温老化降低了无定型氧化锆的能量，提高了它的晶化温度和稳定性。     

M951镍基高温合金与Al-Si涂层的高温热腐蚀行为研究

以M951镍基高温合金为对象,研究了Al-Si涂层和M 951合金在Na2SO4+25%K2SO4和Na2SO4+25%Na Cl盐溶液中的热腐蚀行为。结果表明,Al-Si涂层的存在可以减少M 951合金的热腐蚀。Al-Si涂层和M 951合金在Na2SO4+25%K2SO4盐溶液中的热腐蚀程度相对较小。     

金属涂层与有机涂层在混凝土加速腐蚀环境中的腐蚀特性

分别采用热喷涂和高压无气喷涂工艺在16MnR钢基体表面制备Zn-Al系涂层和纳米重防腐蚀有机涂层,研究了涂层在混凝土加速腐蚀环境中的腐蚀特性。结果表明:Zn-Al系涂层中Zn涂层的耐蚀性弱于Zn-Al涂层和Al涂层的,其腐蚀为阳极牺牲引发的整体腐蚀;有机涂层的腐蚀主要源于腐蚀介质的渗透和填料Zn粉的电化学反应。预估了Zn涂层和有机涂层在混凝土加速腐蚀环境中的腐蚀寿命:在该环境中180d后,Zn涂层近乎被蚀穿,而有机涂层仍对基体有较好的保护作用。     

高速电弧喷涂Fe-Al复合涂层高温腐蚀研究

研究了高速电弧喷涂（HVAS）的几种Fe-Al复合涂层的耐高温腐蚀行为,用SEM观察分析了腐蚀表面的形貌和成分、涂层截面的组织结构.结果表明：随温度升高,4种Fe-Al涂层的腐蚀增重都增加,添加Cr3C2比添加WC或不添加任何增强的Fe-Al涂层有更高的耐腐蚀性. Fe-Al/Cr3C2涂层外表面形成了铝和铬的氧化物,阻止了氧化的进一步进行. 关键词：高速电弧喷涂;高温腐蚀;Fe-Al涂层     

火箭发射台高温腐蚀机理与梯度防护涂层性能研究

针对火箭发射时,火箭发射台遭受严重的高温氧化和高速粒子冲蚀烧蚀现象,进行了抗高温氧化耐磨损梯度涂层的设计.采用氧化热力学和氧化动力学理论研究了发射台的高温氧化行为,利用二相流理论、微切削理论和锻造挤压理论分析了发射台的冲蚀磨损机制,阐明了发射台的高温腐蚀机理,提出了利用热喷涂方法在发射台表面制备NiCr/纳米(Z4O2 8%Y2O3)梯度防护涂层的构想,并研究了其性能.结果表明:梯度涂层组织结构致密,力学性能较高,抗高温氧化耐冲蚀性能良好.     

Ni-Cr涂层等离子熔覆制备与高温腐蚀行为研究

目的为了解决锅炉管烟气侧表面烟灰/气所引起的高温腐蚀、冲刷等问题,制备良好的涂层结构并延长其使用寿命。方法采用等离子粉末熔覆工艺于TP304H奥氏体不锈钢表面制备Ni-Cr涂层,研究了熔覆参数对涂层组织结构的影响规律,并在模拟锅炉煤粉燃烧烟灰/气环境中分别研究了涂层在650℃和750℃的腐蚀行为,利用SEM、EDS及XRD等方法分析了熔覆涂层的组织结构、腐蚀产物形貌、元素分布和腐蚀产物物相。结果 Ni-Cr涂层厚度随熔覆电流的增加而增加(最大厚度约1.3 mm),随送粉量的增加出现峰值(约0.93 mm),涂层物相主要由(Ni)和Cr_2Ni_3相组成。涂层在650℃和750℃的烟灰/气环境下腐蚀后的耐蚀性明显不同,650℃腐蚀后,涂层耐蚀性较好,腐蚀产物层连续完整,主要为富Fe、Cr氧化物,另有极少量的内硫化腐蚀产物;750℃腐蚀后,500 h最大腐蚀深度约为650℃的4倍,腐蚀产物大量破裂脱落,导致明显的晶间腐蚀。结论通过控制熔覆电流和送粉量,能够获得组织均匀、呈枝晶生长特征且与基体冶金结合良好的Ni-Cr涂层结构。高Cr含量的涂层对基体合金的抗高温烟灰/气腐蚀性能有良好的保护作用。     

钢的大气暴露腐蚀与室内模拟加速腐蚀的相关性

通过大气暴露试验和实验室的浸渍干燥湿润复合循环试验,结合腐蚀产物的表面分析,研究了4种钢在沈阳地区的大气腐蚀规律和模拟大气腐蚀过程的腐蚀规律.结果表明：在大气暴露试验和室内模拟加速腐蚀试验中,4种钢的腐蚀产物都具有不同程度的保护性,腐蚀规律可用ΔW=Ktn公式描述,室内外腐蚀试验结果有较好的相关性.采用001 mol/L NaHSO3+0.001 mol/L NaCl介质为加速剂, 通过干湿复合 循环试验,可模拟钢在沈阳大气环境中的腐蚀过程,近似推测户外长期暴露试验的结果.     

汽车用7003铝合金高温性能研究

以汽车用7003-T6铝合金为研究对象,采用电子万能试验机分别在室温、50、100、150、200、250℃下进行拉伸试验,采用扫描电子显微镜观察了铝合金拉伸断口形貌,并研究了铝合金材料的高温性能。结果表明：随拉伸温度的升高,合金的屈服强度、抗拉强度、最大力塑性延伸率和应变硬化指数呈单调下降趋势,而伸长率则上升;断口处韧窝尺寸增大,深度减小,滑移条带增多,强化相对位错运动的阻碍减弱,铝合金材料强度不断降低,延伸率却不断升高。     

海洋工程用铝合金的腐蚀与防护研究进展

海洋工程用铝合金部件在服役环境下引发的点蚀、晶间腐蚀等已成为困扰机器装备使用寿命和稳定性的关键问题。目前,阴极保护、缓蚀剂、阳极氧化和保护涂层是针对海洋环境中铝合金腐蚀的常用防护措施。阐述了海洋工程装备常用的铝合金类型和使用场所,发现5系和6系铝合金是船舶制造和海洋平台搭建的首选材料,其中,具备优异力学性能、耐腐蚀性能的5系铝合金一般用来制作甲板、储存装置等大型主要承力构件。重点综述了铝合金在海洋大气区、浪花飞溅区、海水全浸区的腐蚀行为和腐蚀机制,经对比发现,与钢不同,铝合金在海水全浸区的腐蚀最严重,而在环境最恶劣的浪花飞溅区腐蚀损伤相对较轻;点蚀、晶间腐蚀是2种典型的铝合金腐蚀类型,同时应力腐蚀、微生物腐蚀也制约着铝合金在海洋工程领域的应用。最后分析了当前在海洋环境中对铝合金腐蚀防护采取的几种措施,指出工程实际中采用的防护方式为2种及2种以上措施的联合使用,并提出铝合金未来在失效行为分析、性能优化和涂层材料选择等方面的发展趋势,以期为研发在极端海洋环境下服役的铝合金及其防护材料提供参考。     

430不锈钢室内加速腐蚀与大气暴露的相关性研究

目的研究室内腐蚀膏试验对430不锈钢的加速性,以及腐蚀膏试验与大气暴露腐蚀试验的相关性。方法采用室内腐蚀膏腐蚀试验对材料进行腐蚀,研究其腐蚀过程的电化学特性和机理,腐蚀产物形貌、组成和结构,以及腐蚀过程的动力学规律,并与材料大气环境暴露试验的结果对比,探讨腐蚀膏试验与大气暴露试验的相关性。最后计算出室内腐蚀膏试验对430不锈钢的加速性。结果 430不锈钢在腐蚀膏腐蚀试验中,腐蚀失重与时间方程为P=0.3998t1.0391,呈幂指数关系,在腐蚀初期腐蚀速度最大。腐蚀机理主要是点蚀。由于腐蚀膏中的Cl-对钝化膜的穿透作用,使得钝化膜在一定点能够维持高的电流密度,并使阳离子杂乱移动而活跃起来,当膜-溶液界面电场达到临界值,点蚀发生。腐蚀表面存在点蚀坑,且随着腐蚀时间的增加,点蚀区域增加,相邻点蚀相互连接,形成腐蚀面。腐蚀面可见红色锈斑,对腐蚀产物进行XPS分析,其主要成分为Fe OOH和Fe3O4。430不锈钢在大气环境的腐蚀过程中,其腐蚀机理也是点蚀,腐蚀失重与时间也呈幂指数关系,腐蚀产物和形貌结构与室内腐蚀膏试验相同。结论腐蚀膏试验对430不锈钢腐蚀具有加速性,且与其大气暴露试验具有相关性,可以作为模拟430不锈钢大气腐蚀的一种加速试验。     

高温防护涂层的熔盐热腐蚀研究进展

高温热腐蚀是热元件主要失效形式之一,Na₂SO₄和NaCl熔盐会加速高温下的热腐蚀,甚至导致灾难性事故发生。本文就Na₂SO₄和/或NaCl熔盐引起的热腐蚀进行了讨论,其中Na₂SO₄是主要的腐蚀反应物,详细介绍了2种典型的热腐蚀行为和性能特点。重点介绍了几种热腐蚀模型和机理,以及Na₂SO₄、NaCl、Na₂SO₄+NaCl熔盐的反应公式和腐蚀机理。根据目前的研究状况来看,制备防护涂层是缓解热腐蚀的最佳途径,总结了近年来MCrAlY涂层、NiAl涂层、热障涂层和新型涂层的发展情况,并探讨了进一步提高涂层耐腐蚀性能的方法。最后,展望了防护涂层的未来发展方向。     

HVAF喷涂Inconel625涂层在生物质发电环境的高温腐蚀行为

秸秆等生物质焚烧发电时产生的含氯气体和碱金属氯化物腐蚀使受热面金属管道的服役寿命比煤电机组显著降低。 管材表面堆焊镍基耐腐蚀合金的技术尽管可显著提高管道服役寿命,但存在工作效率低、不适合现场施工、管道热变形等诸多问题。 采用可现场施工的空气超音速火焰喷涂(HVAF)在 TP347H 耐热钢表面,制备了 Inconel 镍基耐高温腐蚀涂层,研究了 TP347H 耐热钢喷涂 Inconel 625 合金涂层前后的长期高温腐蚀特性(550 ℃ ,500 h),验证了 HVAF Inconel 625 合金涂层的高温含氯腐蚀防护作用。 显微观察结果表明,优化工艺参数条件下 HVAF 涂层组织致密、 孔隙率低至 0. 72%,与基材结合良好。 腐蚀增重结果表明,采用 HVAF 制备 Inconel 625 合金涂层后,TP347H 耐热钢的腐蚀增重降低 7. 6 倍,耐腐蚀性能显著提升。 冲蚀试验结果表明,HVAF Inconel 625 合金涂层在最初阶段由于表层凸起颗粒的剥落而冲蚀性能极低,进入稳定阶段后耐冲蚀性能提高,与 TP347H 基材的耐冲蚀性能相当。     

铝合金表面有机硅环氧涂层的腐蚀电化学行为

研究了铝合金/有机硅环氧涂层电极在5%NaCl(质量分数)溶液中的腐蚀电化学行为,提出了涂层体系在浸泡过程中的不同阻抗模型。结果表明,该涂层体系的作用过程可分为3个阶段:浸泡初期为涂层吸水,中期为烷氧基硅烷的水解和缩聚,后期主要为阻挡层保护。阻抗参数解析表明,涂层中硅烷的水解与缩聚增强了涂层的致密度和交联度,从而使涂层体系在浸泡过程中可实现修复和自愈(或逆损伤)。     

轨道交通用6082铝合金焊接接头组织与性能

采用熔化极氩孤焊(MIG)方法,以ER5356焊丝作为填充材料,对轨道交通用6082铝合金进行焊接,并对获得的接头微观组织和力学性能进行分析测试.金相组织观察表明,接头焊缝金属区为细小的等轴晶组织,主要由α -Al基体相和Mg2Si强化相组成,而热影响区为树枝晶组织,晶粒有所长大.力学性能测试表明,接头的抗拉强度约为母...