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TM210A马氏体时效钢在典型大气环境中的腐蚀行为研究
1
作者 赵起越 仲莹莹 +4 位作者 郑玉侠 吴昊 刘艳 郭文营 白雪 《装备环境工程》 2025年第1期106-113,共8页
目的研究湿热海洋、干热沙漠大气环境对重要受力材料TM210A马氏体时效高强度钢腐蚀行为及机理的影响。方法在万宁湿热海洋、敦煌干热沙漠2种典型大气环境中开展TM210A钢户外暴露试验,采用形貌观察、腐蚀产物膜分析、力学性能检测及断口... 目的研究湿热海洋、干热沙漠大气环境对重要受力材料TM210A马氏体时效高强度钢腐蚀行为及机理的影响。方法在万宁湿热海洋、敦煌干热沙漠2种典型大气环境中开展TM210A钢户外暴露试验,采用形貌观察、腐蚀产物膜分析、力学性能检测及断口观察等方法,分析暴露后TM210A钢的腐蚀行为及力学性能变化。结果TM210A马氏体时效钢在湿热海洋、干热沙漠大气环境暴露2 a的抗拉强度分别下降6.0%、4.2%,断后伸长率分别下降16.7%、8.3%。在暴露1、2 a后,TM210A钢在干热沙漠环境中的力学性能下降量均低于其在湿热海洋环境中的力学性能下降量。结论TM210A钢表面腐蚀是其强度和塑性下降的主要原因,TM210A钢在湿热海洋、干热沙漠大气环境暴露2 a后,表面均发生了明显的腐蚀,但在湿热海洋大气环境下腐蚀更严重,主要是由于湿热海洋大气环境湿度及Cl–浓度更高,加速了TM210A钢表面电化学腐蚀,降低了腐蚀产物层对基体的保护性。 展开更多
关键词 TM210钢 湿热海洋环境 干热沙漠环境 力学性能 大气腐蚀
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典型铝合金模拟热带滨海大气环境室内加速腐蚀试验研究
2
作者 李轩 朱蕊蘋 +6 位作者 郭文营 卓先勤 吴金龙 张泽群 邬聪 肖葵 吴俊升 《材料保护》 2025年第3期28-39,共12页
铝合金因其质量轻、耐腐蚀性能优良等特点在海洋工程装备领域得到了广泛的应用,但海洋大气环境的复杂性及严苛性会使铝合金部件遭受严重的腐蚀破坏。采用室内循环盐雾加速试验的方法研究了典型铝合金2A12、5A02在模拟热带滨海大气环境... 铝合金因其质量轻、耐腐蚀性能优良等特点在海洋工程装备领域得到了广泛的应用,但海洋大气环境的复杂性及严苛性会使铝合金部件遭受严重的腐蚀破坏。采用室内循环盐雾加速试验的方法研究了典型铝合金2A12、5A02在模拟热带滨海大气环境下的腐蚀行为与规律,分析了不同循环周期样品的腐蚀微观形貌、腐蚀产物成分和电化学行为,并与户外暴露试验进行对比,采用灰色关联法对在户外环境暴露试验结果与室内加速试验结果的相关性进行了量化分析。结果表明:2A12、5A02样品的腐蚀失重与时间的关系均符合幂函数规律,试验后铝合金表面都产生了明显的点蚀,腐蚀产物成分以Al_(2)O_(3)、AlO(OH)为主。随着试验时间的延长,铝合金点蚀程度加深,蚀坑的数量和深度都有所增长,5A02铝合金表面产生的点蚀坑的数量及深度低于2A12铝合金。电化学阻抗拟合结果也表明,随着循环加速周期的增加,5A02铝合金的耐蚀性要优于2A12铝合金。通过对比户外试验与室内试验结果可以得出结论:室内循环盐雾加速试验能够较好地模拟户外暴露试验结果,在点蚀深度变化、失重动力学方面较好地反映了铝合金的腐蚀行为及规律,但随着暴露时间的延长,模拟相关性会有一定的下降。本研究为完善优化典型铝合金室内加速腐蚀试验与户外暴露试验的相关性提供了基础试验数据。 展开更多
关键词 典型铝合金 滨海大气环境 加速腐蚀试验 循环盐雾 腐蚀行为
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装备典型材料循环盐雾加速腐蚀行为与机理研究
3
作者 赵朋飞 郭文营 +2 位作者 文磊 吴俊升 魏小琴 《装备环境工程》 CAS 2024年第7期9-18,共10页
目的研究装备典型材料在循环盐雾试验条件下的加速腐蚀行为与机理,建立快速分析和表征碳钢腐蚀性能的试验方法。方法通过实施模拟海洋大气环境腐蚀效应及作用特点的循环盐雾加速腐蚀试验,采用SEM、XRD及电化学测试等手段,表征和分析样... 目的研究装备典型材料在循环盐雾试验条件下的加速腐蚀行为与机理,建立快速分析和表征碳钢腐蚀性能的试验方法。方法通过实施模拟海洋大气环境腐蚀效应及作用特点的循环盐雾加速腐蚀试验,采用SEM、XRD及电化学测试等手段,表征和分析样品腐蚀质量损失、腐蚀形貌、腐蚀产物成分、腐蚀电压、腐蚀电流密度及阻抗等腐蚀性能随暴露时间的变化规律,归纳碳钢的加速腐蚀行为和电化学机理。结果碳钢样品腐蚀质量损失动力学符合幂函数规律,腐蚀速率整体呈现先升高、再降低的变化趋势。腐蚀产物为疏松外层与相对致密内层组成的准双层结构,整体呈现从疏松剥落到逐渐增厚致密的变化过程,成分以铁的氧化物和羟基氧化物为主。极化曲线拟合的腐蚀电流密度呈现先波动增加、后减小的变化趋势,腐蚀电位则围绕中枢值上下波动。电化学阻抗谱由2个容抗弧组成,后期容抗弧中低频区的直线表示出Warburg阻抗的典型特征。结论循环盐雾加速腐蚀试验能够较为全面地描述碳钢材料的加速腐蚀行为与机理,为进一步研究装备典型材料室内外腐蚀试验相关性提供条件。 展开更多
关键词 循环盐雾试验 碳钢 腐蚀质量损失 腐蚀形貌 电化学测试 腐蚀行为与机理
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防热复合材料湿热老化行为与贮存寿命研究
4
作者 郭文营 仲莹莹 +7 位作者 郑玉侠 李轩 赵起越 吴昊 张昕 李天梅 李彬 姚美琪 《装备环境工程》 CAS 2024年第7期53-59,共7页
目的研究装备用防热复合材料在贮存条件下的性能变化规律和寿命评估。方法在90℃/90%RH、80℃/90%RH、70℃/90%RH和80℃/80%RH共4个试验条件下,对玻璃纤维增强酚醛树脂防热复合材料开展加速湿热老化试验,借助红外光谱分析、扫描电镜、... 目的研究装备用防热复合材料在贮存条件下的性能变化规律和寿命评估。方法在90℃/90%RH、80℃/90%RH、70℃/90%RH和80℃/80%RH共4个试验条件下,对玻璃纤维增强酚醛树脂防热复合材料开展加速湿热老化试验,借助红外光谱分析、扫描电镜、导热系数和力学性能测试研究老化过程中材料的质量、导热系数、力学性能、化学组分、微观形貌的变化规律,使用Peck模型对材料的贮存寿命进行计算。结果材料在老化初期吸湿后,质量快速增加,吸湿趋于饱和后,质量达到最大值。随着老化时间的延长,材料的质量呈缓慢下降趋势。不同湿热条件下,材料的导热系数未出现性能退化现象,材料的拉伸强度均出现退化现象,老化温度越高,性能下降越明显。在90℃/90%RH条件下,老化时间为80d时,材料强度大约下降到初始性能的53.4%。湿热老化过程中,红外光谱中960cm^(‒1)处特征峰逐渐减弱,直至完全消失,1098cm^(‒1)处特征峰相对强度逐渐变强。湿热老化后,材料部分玻璃纤维与基体间界面有微裂纹产生,拉伸断裂后,大部分纤维从树脂基体中拔出,表面平整光滑,黏连树脂较少。结论防热复合材料的老化是由氧化反应的化学老化与湿热条件导致界面脱黏、基体开裂、微裂纹等物理老化综合作用的结果。防热复合材料在20℃/60%RH条件的贮存寿命为36.3a,满足实际构件的设计寿命。 展开更多
关键词 防热复合材料 玻璃纤维 酚醛树脂 湿热老化 力学性能 微观形貌 化学组分 贮存寿命
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一种新型的TC4钛合金的热变形抗力模型 被引量：3
5
作者 郭文营 程知松 +1 位作者 江海涛 刘继雄 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2011年第16期30-33,共4页
用Gleeble-3500型热模拟试验机对TC4钛合金在变形温度750～950℃、应变速率0.1～50 s-1、最大变形量为50%条件下进行高温变形试验,进而分析了变形参数对变形抗力的影响。结果表明,高温压缩时,TC4钛合金的真应力-真应变曲线呈现出明显的... 用Gleeble-3500型热模拟试验机对TC4钛合金在变形温度750～950℃、应变速率0.1～50 s-1、最大变形量为50%条件下进行高温变形试验,进而分析了变形参数对变形抗力的影响。结果表明,高温压缩时,TC4钛合金的真应力-真应变曲线呈现出明显的动态再结晶特征;变形抗力受变形温度和应变速率的影响显著,受应变的影响较小,随变形温度的升高、应变速率的减小,变形抗力显著降低。最后提出了一种新型TC4钛合金高温变形的变形抗力模型,该模型拟合精度较好,计算值和实验数据的平均相对误差为5.25%,可以为热轧提供可靠的计算数据。 展开更多
关键词 TC4钛合金 高温压缩 变形抗力 模型
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航天用高强度弹簧镀锌工艺替代方案研究
6
作者 魏建中 王福光 郭文营 《电镀与涂饰》 CAS 北大核心 2024年第2期9-17,共9页
[目的]高强度弹簧是常用于为导弹空气舵、弹翼展开锁定提供驱动力的零件,通常采用高强度钢制造,以镀锌作为其表面防护手段,但该工艺过程存在氢脆导致弹簧脆性断裂的风险。[方法]分别对高强钢进行镀锌、镀锌镍合金、达克罗涂覆和离子镀铝... [目的]高强度弹簧是常用于为导弹空气舵、弹翼展开锁定提供驱动力的零件,通常采用高强度钢制造,以镀锌作为其表面防护手段,但该工艺过程存在氢脆导致弹簧脆性断裂的风险。[方法]分别对高强钢进行镀锌、镀锌镍合金、达克罗涂覆和离子镀铝,对比了不同镀(涂)层的厚度、结合力和耐蚀性,以寻找镀锌替代方案。[结果]达克罗涂覆、离子镀铝和镀锌镍合金都属于无氢脆或低氢脆表面处理工艺,但更推荐采用镀锌镍合金代替高强钢镀锌工艺。[结论]选择合适的表面处理工艺能够在一定程度上避免高强钢弹簧氢脆断裂问题。 展开更多
关键词 航天 弹簧 镀锌 锌镍合金 达克罗涂层 离子镀铝 氢脆 耐蚀性
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含镀层合金钢循环盐雾加速腐蚀行为与机理研究 被引量：8
7
作者 赵朋飞 郭文营 +3 位作者 陶阳 文磊 吴俊升 魏小琴 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期236-246,共11页
目的研究含镀层合金钢在室内模拟及强化腐蚀环境下的腐蚀行为与机理,建立快速评价含镀层钢腐蚀寿命的加速试验方法。方法利用设计的室内加速腐蚀环境试验谱,通过实施模拟海洋大气环境效应的循环盐雾加速腐蚀试验,采用外观检查、SEM、XR... 目的研究含镀层合金钢在室内模拟及强化腐蚀环境下的腐蚀行为与机理,建立快速评价含镀层钢腐蚀寿命的加速试验方法。方法利用设计的室内加速腐蚀环境试验谱,通过实施模拟海洋大气环境效应的循环盐雾加速腐蚀试验,采用外观检查、SEM、XRD及电化学测试等手段,表征了暴露不同周期样品的腐蚀失重、腐蚀形貌、腐蚀产物成分、极化曲线及阻抗谱等腐蚀性能,分析和归纳了含镀层合金钢的加速腐蚀行为和电化学机理。结果随着腐蚀暴露时间的延长,含镀层合金钢样品的腐蚀失重动力学符合幂函数规律,腐蚀速率呈现先减小后增大再减小的变化趋势。表面形貌从镀层腐蚀产物逐渐过渡为基体金属锈层,成分从羟基氯化锌、羟基氧化锌逐渐过渡为羟基氧化铁为主。极化曲线拟合的腐蚀电流密度呈现围绕中枢值上下波动的变化趋势,腐蚀电位则呈现波动上升趋势。电化学阻抗谱的容抗弧从1个变化为2个,后期容抗弧中低频区出现的直线显示出Warburg阻抗的典型特征。结论循环盐雾环境对含镀层合金钢腐蚀的加速效果显著,从腐蚀动力学、腐蚀产物形貌及成分、电化学机理等角度,能够比较全面地表征含镀层合金钢的加速腐蚀行为与机理,为进一步研究加速腐蚀试验的模拟性和相关性提供条件。 展开更多
关键词 含镀层合金钢 循环盐雾试验 腐蚀行为与机理 电化学测试
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高强铝合金循环盐雾加速腐蚀行为与机理研究 被引量：9
8
作者 赵朋飞 文磊 +1 位作者 郭文营 吴俊升 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期260-268,共9页
目的研究2A12铝合金在室内模拟及强化腐蚀环境下的腐蚀行为与机理,建立快速评价铝合金腐蚀寿命的加速试验方法。方法利用设计的室内加速腐蚀环境试验谱,通过实施模拟海洋大气环境效应的循环盐雾加速腐蚀试验,采用外观检查、SEM、XRD及... 目的研究2A12铝合金在室内模拟及强化腐蚀环境下的腐蚀行为与机理,建立快速评价铝合金腐蚀寿命的加速试验方法。方法利用设计的室内加速腐蚀环境试验谱,通过实施模拟海洋大气环境效应的循环盐雾加速腐蚀试验,采用外观检查、SEM、XRD及电化学测试等手段,表征了暴露不同周期样品的腐蚀失重、腐蚀形貌、腐蚀产物成分、极化曲线及阻抗谱等腐蚀性能,分析和归纳了铝合金的加速腐蚀行为与机理。结果随着腐蚀暴露时间的延长,2A12样品腐蚀失重动力学符合幂函数规律且关系式为D=1.662t^(1.061),腐蚀速率呈现短暂降低后迅速增加再逐步下降的变化趋势;腐蚀形貌从腐蚀产物均匀分布到逐渐变得集中和突出表面,后期局部出现脱落,腐蚀产物成分均以Al_(2)O_(3)为主,与腐蚀机理分析的化学反应过程基本一致。极化曲线Tafel拟合结果表明,腐蚀电位整体呈现稳定并缓慢减小的变化趋势(‒0.509~‒0.392 V),腐蚀电流密度呈现先波动增加后减小的变化趋势(0.271~0.882 A/cm^(2));阻抗谱均在高频区表现为1个容抗弧,且容抗弧半径呈现“减小—增大—减小至稳定”的变化趋势;阻抗谱等效电路拟合结果表明,腐蚀产物膜电阻Rf呈现“增大—减小—增大—减小”的变化趋势,极化电阻Rp整体呈现先减小后增大的变化趋势。结论循环盐雾环境对高强铝合金腐蚀的加速效果显著,从腐蚀动力学、腐蚀产物形貌及成分、电化学特性等角度,能够比较全面地表征铝合金的加速腐蚀行为与机理,为进一步研究加速腐蚀试验的模拟性和相关性提供条件。 展开更多
关键词 高强铝合金 循环盐雾试验 腐蚀行为与机理 电化学测试
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TiN析出相对中碳Cr-Mo耐磨钢凝固组织的影响 被引量：6
9
作者 郭文营 胡小强 +1 位作者 马晓平 李殿中 《金属学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期769-777,共9页
借助热力学理论计算,设计了固液两相区保温凝固和连续冷却凝固实验,采用OM,SEM,EDS和EPMA等方法,研究了中碳Cr-Mo耐磨钢中Ti N的析出行为及其对凝固组织的影响.结果表明,随着Ti,N含量的增加,Ti N在固液两相区的析出温度逐渐升高.当钢中T... 借助热力学理论计算,设计了固液两相区保温凝固和连续冷却凝固实验,采用OM,SEM,EDS和EPMA等方法,研究了中碳Cr-Mo耐磨钢中Ti N的析出行为及其对凝固组织的影响.结果表明,随着Ti,N含量的增加,Ti N在固液两相区的析出温度逐渐升高.当钢中Ti的质量分数为0.090%,N为0.014%时,Ti N直接在液相区析出.在液固两相区内不同温度保温并水淬凝固后,Ti N主要分布于凝固组织的粗大枝晶间、枝晶前沿和剩余液相区域的等轴晶晶界处.此外,少量Ti N分布在粗大枝晶和等轴晶内.在连续冷却凝固过程中,Ti N析出相的形成温度是影响凝固组织粗细的主要因素.随着Ti含量的增加,Ti N析出相的形成温度升高,钢液实际凝固温度增高,凝固区间增大,局部凝固时间延长,凝固组织的二次枝晶臂间距不断增大;当Ti的质量分数超过0.066%后,Ti N析出相的形成温度与液相线接近或高于液相线,钢液实际凝固温度变化不大,二次枝晶臂间距趋于稳定. 展开更多
关键词 耐磨钢 TiN析出相 凝固组织 二次枝晶臂间距
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