3.5%NaCl腐蚀环境下2种航空铝合金材料疲劳性能试验研究

腐蚀环境下的疲劳性能是航空金属结构疲劳寿命设计的重要前提,为此,试验测定了2种航空铝合金材料（2E12-T3、7050-T7451）的光滑试样和缺口试样在干燥大气和3.5%NaCl腐蚀环境下的疲劳性能,在试验数据的基础上进行性能对比,并对试样断口进行扫描电镜（SEM）分析,研究了3.5%NaCl腐蚀环境与载荷联合作用对腐蚀疲劳性能的影响机理,研究结果表明:3.5%NaCl腐蚀环境对2种铝合金材料的疲劳性能均产生不利影响,且腐蚀与疲劳载荷的交互作用随着应力水平的降低而增强,疲劳性能下降更明显;与光滑试样相比,腐蚀环境对铝合金2E12-T3缺口试样疲劳性能的影响更大,但对铝合金7050-T7451缺口试样疲劳性能的影响却变小;在腐蚀环境下,裂纹尖端易发生电化学反应产生腐蚀产物和[H]离子,腐蚀产物的存在会阻碍裂纹闭合,同时,[H]离子导致裂纹尖端的氢脆效应,加快裂纹扩展,使疲劳性能降低。     

飞机多金属耦合在溶液状态与大气状态下的腐蚀行为对比及当量折算研究

本研究改进了薄液膜测厚装置与电化学测量装置,搭建了溶液电化学测量平台,得到了飞机材料体系中7050铝合金、Aermet100高强钢、1Cr18Ni9Ti不锈钢和QA110-4-4铜合金极化曲线及由它们构成的四电极体系中各电极表面的电偶电流;分别构建基于二次电流分布和壳电流分布的Comsol仿真模型,得到了溶液状态下和100μm液膜下四电极体系的电位和电流密度分布;将四种金属放入溶液状态和大气状态下得到的腐蚀形貌与仿真得到的电位分布进行了对比分析,并对四电极体系中各电极表面进行局部电流密度的面积分,计算得到各电极表面的电偶电流,与测试得到的电流值进行了比较。结果表明:四电极体系中各电极表面电偶电流仿真值与测量值误差在10%以内,液膜状态下多电极表面电位分布区间要远远大于溶液状态下,对比分析腐蚀形貌与仿真电位分布,可以看出仿真得到的表面电位分布高于自腐蚀电位的电极且均出现不同程度的腐蚀损伤,而对低于自腐蚀电位的电极表面腐蚀不明显,证明了模型对电位分布预测的准确性;Aermet100钢在溶液和100μm液膜下出现极性反转现象,在液膜状态下Aermet100钢与7050铝合金作为多电极体系阳极,存在一定竞争关系,使得液膜状态下铝合金腐蚀坑数量和表面电偶电流要小于溶液状态下,铜合金和不锈钢在四电极体系中无论液膜状态还是溶液状态均充当阴极,极性不发生改变。根据腐蚀损伤等效原则,分别计算了溶液状态和液膜状态下不同面积比7050铝合金和Aermet100高强钢的折算系数,这对飞机环境适应性考核广泛采用的加速环境谱中折算系数的选取有一定的参考价值。     

高强铝合金6061和7075在模拟海洋大气环境中的腐蚀行为

目前,有关铝合金的腐蚀研究多集中于腐蚀溶液中,对于其在大气中的腐蚀报道较少。采用扫描电化学显微镜(SECM)研究了6061和7075铝合金在模拟海洋大气环境中的腐蚀电化学行为,利用扫描电镜(SEM)观察了腐蚀表面形貌,采用能谱仪分析了腐蚀产物的成分。结果表明:6061和7075铝合金在模拟海洋大气环境中表面不同区域活性溶解程度不同,且表面的氧化电流峰分布呈无规则状;2种铝合金中第二相腐蚀电位的不同造成了其腐蚀机理的差异;试样表面的腐蚀产物数量较少,分布不均匀,腐蚀点主要呈圆形。     

30CrMnSiNi2A钢与TC18钛合金表面处理前后的接触腐蚀性能

为了弄清30CrMnSiNi2A钢与TC18钛合金表面处理前后的接触腐蚀性能,对2种材料作了不同的表面处理,研究了其偶接电偶腐蚀的敏感性和表面防护效果;对低腐蚀敏感性的偶对不同的连接状态作了模拟海洋大气的盐雾加速腐蚀,测量了30CrMnSiNi2A钢的疲劳寿命,总结了优良的防护措施。结果表明：30CrMnSiNi2A钢与TC18钛合金直接接触腐蚀严重,电偶腐蚀敏感性为D级;30CrMnSiNi2A钢磷化与TC18钛合金阳极氧化后的偶对腐蚀敏感性降低至B级;30CrMnSiNi2A钢磷化涂漆后与TC18阳极氧化偶对的腐蚀敏感性仍为B级,但其电偶电流进一步降低,30CrMnSiNi2A钢（磷化后涂漆）与TC18（阳极化）之间无论是否胶结连接形成偶对时,盐雾腐蚀对30CrMnSiNi2A钢的疲劳寿命没有显著影响。30CrMnSiNi2A钢表面磷化后涂漆是防止接触腐蚀的有效措施。     

温度对LY12铝合金海洋大气初期腐蚀行为的影响

在模拟海洋大气环境中进行了系列加速腐蚀试验,考察表面带C1-的LY12铝合金在不同温度下的初期(31 d)腐蚀行为.根据腐蚀形貌、试样增重、最大点蚀深度、腐蚀体系的自腐蚀电位、交流阻抗响应等因素随温度的变化,分析了温度对表面带C1-的LY12铝合金在海洋大气中初期腐蚀行为的影响.结果表明,表面含0.01 mg/cm2 C1-的LJY12铝合金,在5～75℃内很快发生腐蚀,不存在从不发生腐蚀到发生腐蚀的温度门槛值.整体上看,增重和最大腐蚀深度都随着温度的升高而增加,不同温度下LY12铝合金初期腐蚀增重随时间的变化较好地符合Boltzman模型.LY12铝合金在不同温度下初期腐蚀的形貌变化几乎不会引起其厚水膜高C1-自腐蚀体系的电位改变,其Nyquist图是实部收缩的单一容抗弧.     

铝合金在我国不同气候条件下的腐蚀行为及防腐蚀措施的研究现状

综述了铝合金大气腐蚀的机理和影响因素(化学组成、工艺、气象因素、环境因素),介绍了不同型号的铝合金在不同气候条件下的腐蚀行为(腐蚀形貌和腐蚀产物)以及防止铝合金大气腐蚀的防护措施(表面处理、防腐蚀涂料、聚合物防腐蚀膜)。     

灯泡灯头表面腐蚀原因分析

对表面腐蚀的灯泡灯头进行了基体化学成分分析、镀层结合强度检验、盐雾试验、能谱分析、金相检验和镀层厚度检验.结果表明,由于灯头表面镀锌层过薄,并且处在海洋大气腐蚀区长达3个多月时间,从而导致了灯头表面产生点腐蚀.     

铝合金在海洋环境中的应力腐蚀机理研究进展

聚焦铝合金在海洋环境中的应力腐蚀行为及影响因素,讨论了海洋环境中铝合金的应力腐蚀机理。海洋环境下铝合金应力腐蚀开裂(stress corrosion cracking, SCC)的形成主要受氢致开裂和阳极溶解过程控制。铝合金的SCC过程可分为4个阶段：铝合金表面钝化膜破裂和点蚀阶段、裂纹萌生阶段、钝化膜的再生与溶解动态平衡阶段以及裂纹扩展阶段。铝合金的合金成分、热处理工艺可以控制其显微组织结构,其中第二相粒子对铝合金的SCC过程起主要作用。海洋环境的温度、pH值、离子种类和浓度等因素也会影响铝合金的SCC行为。结合常用合金元素在铝合金基体中的存在形式及作用、热处理工艺对铝合金应力腐蚀行为影响,以及海洋环境的特点,总结了铝合金在海洋大气、海水环境中的应力腐蚀失效机理,为铝合金在海洋环境中的应用提供应力腐蚀机理解释与分析依据。     

钢板表面状态对涂漆后腐蚀行为的影响

本文采用CRM涂膜金属腐蚀测试装置,研究钢板表面状态不同对涂漆后腐蚀行为的影响,分析了试验的定性与定量的结果,证明天然锈钢直接涂漆的方法是不可取的。     

回归再时效中预时效温度对7050铝合金应力腐蚀性能的影响

采用硬度测试、电导率测试、慢应变速率拉伸、透射电镜和扫描电镜等方法,研究了回归再时效热处理工艺中预时效温度对7050铝合金微观组织和应力腐蚀性能的影响。结果表明:随着预时效温度升高,回归再时效后7050铝合金晶内析出相从以GP区为主转变为以η′相为主,晶界析出相逐渐粗化,晶界变得不连续分布,合金应力腐蚀敏感性降低;但晶界无沉淀析出带宽度增加,120℃时达到140nm,易导致应力集中和阳极溶解,合金抗应力腐蚀性能下降。预时效温度为80℃,即稍微欠时效时,7050铝合金抗应力腐蚀性能较好,在缓慢应变速率(10-6s-1)和3.5%NaCl溶液腐蚀介质下,合金抗拉强度为473.5MPa,伸长率为10.67%,应力腐蚀指数为0.05824。