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航空典型结构材料腐蚀行为与控制的研究

专 业: 材料学
关键词: 航空典型结构材料 腐蚀行为 高温环境 吸湿速率
分类号: V250.5
形 态: 共 68 页 约 44,540 个字 约 2.131 M内容
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内容摘要


本文针对高强度钢、超高强度钢、不锈钢、铝合金和碳纤维增强树脂基复合材料自身环境耐久性和相互连接时的接触相容性,开展了下述几方面的研究工作:1在发动机压气机中,Cr17Ni2耐热不锈钢与1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢连接使用时,发生较为严重的电偶腐蚀。

通过模拟压气机高温工况条件,研究了高温环境对Cr17Ni2不锈钢与1Cr18Ni9Ti不锈钢自身耐蚀性能和接触腐蚀行为的影响,利用电化学参量测定和盐雾腐蚀试验评价的耐蚀性能,采用扫描电镜形态分析和能谱成分分析等探讨了腐蚀机理。

结果表明,在常规条件下,Cr17Ni2与1Cr18Ni9Ti是接触相容的。

在模拟工况条件下,Cr17Ni2与1Cr18Ni9Ti接触发生严重的电偶腐蚀,原因是高温环境使Cr17Ni2钢表层晶界铬的贫化。

Cr17Ni2进行钝化处理后,腐蚀现象没有明显的改善;Cr17Ni2进行电镀Ni处理,可以显著降低其与1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢间的电偶腐蚀敏感性,同时避免了点蚀的发生。

2采用标准电偶腐蚀试验、电化学测试技术、中性盐雾腐蚀试验,研究了高强钢30CrMnSiA和超高强度钢30CrMnSiNi2A紧固件与铝合金夹层在模拟海洋环境下的接触腐蚀行为和控制技术措施,通过扫描电镜、能谱分析等方法,分析了腐蚀机理。

结果表明,高强钢30CrMnSiA电镀Zn磷化后再钝化处理的耐蚀性优于镀Zn钝化;电镀Cd磷化后再钝化处理的耐蚀性优于镀Cd钝化。

即磷化与钝化复合处理较单一钝化处理能够获得更好的耐盐雾腐蚀性能。

同样表面后处理,电镀Cd层较电镀Zn层能够获得更高的耐盐雾腐蚀性能。

30CrMnSiNi2A镀Cd磷化后钝化处理的耐蚀性优于电镀Cd-Ti钝化处理。

钢的上述表面处理层与阳极化处理的LY12铝合金电偶腐蚀敏感等级为A级,即可以直接连接使用。

3研究了温度与外加应力因素对碳纤维增强环氧树脂基复合材料在NaCl水溶液中吸湿行为的影响规律,并通过扫描电镜进行了微观分析。

结果表明:

升高温度可以提高复合材料在初始阶段的吸湿速率,增大饱和吸湿率。

在35℃~70℃试验温度范围内,复合材料的吸湿特性遵从Fick定律。

在35℃温度下施加弯曲载荷增大了复合材料在初始阶段的吸湿速率和饱和吸湿率,并且施加的弯曲载荷越大,复合材料在初始阶段的吸湿速率和达到平衡时的饱和吸湿率越大。

同时,吸湿使复合材料的承载能力明显降低..……

全文目录


文摘
英文文摘
第一章 绪论
第二章 试验方法与研究内容
第三章 不锈钢的接触电偶腐蚀行为研究
第四章 高强度钢及超高强度钢与铝合金的接触腐蚀行为
第五章 温度和应力对碳纤维环氧复合材料吸湿性的影响
第六章 主要结论
参考文献

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中图分类: > V250.5 > 航空、航天 > 航空 > 航空用材料 > 一般性问题

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