硫酸电解腐蚀法检验材料缺陷

航空发动机在制造过程中对关键零件除采用磁力探伤、萤光检验等无损探伤方法来检查材料缺陷外,为确保零件的质量,一般还要采用腐蚀方法来检查零件的冶金缺陷(晶粒度、夹杂、偏析、裂纹等)。我国采用腐蚀法检查冶金缺陷还不普遍,而且一般采用化学腐蚀法。我厂在“斯贝”发动机试制中采用英国罗·罗公司的电解腐蚀法来检查材料冶金缺陷,效果良好。现将硫酸电解腐蚀工艺作一简单介绍:     

高温合金板材表面的热腐蚀行为

在我公司发动机批生产中,多次发现某些高温合金制造的零件,在工序间或最终热处理后,表面产生了腐蚀缺陷。腐蚀的形态多呈麻坑或虫蛀状。多次成批报废。 为找出产生腐蚀的原因,进而排除这类故障,我们进行了一系列故障再现试验。 一、故障分析及试验方案的选择 据分析,产生腐蚀故障可能与下列因素有关: 1.供货钢厂生产管理不善,板材表面被碱、酸等污物沾污。 2.钢厂在热处理时,加热用煤气中含有少量煤焦油,喷在板面上形成污点。 3.零件加工、周转中沾染污物。 4.电解抛光时可能产生不均匀电解腐蚀。     

铝合金氧化物夹杂超声波检测技术

针对航天器用铝合金内部的氧化物夹杂缺陷的检测难题,开展了超声波检测技术试验研究,采用一种基于过盈配合和快速氧化原理的铝合金氧化物夹杂缺陷模拟方法进行了氧化物缺陷模拟,并对缺陷的微观组织和成分进行分析,分析结果验证了氧化物夹杂缺陷的制作有效性。测试结果表明机械C型扫描能够有效分辨Φ1.2 mm当量左右的夹杂缺陷,其直观性、耦合稳定性和重复性相较手动扫描,检测效果更优。该方法已应用于航天器铝合金产品氧化物夹杂检测,效果良好。     

沿海地带飞机标准件的腐蚀分析及控制

对沿海地带飞机标准件的腐蚀进行了概况介绍。海洋性环境是引发飞机标准件腐蚀的主要因素。设计选材不当、防腐蚀措施不利、零件表面缺陷等因素,为腐蚀的发生和发展创造了条件。本文对标准件的腐蚀控制提出了若干意见。     

1Cr18Ni9Ti 对接管接头表面缺陷分析

对接管接头采用1Cr18Ni9Ti 棒材生产,经过机械加工后与相同牌号管材焊接,焊接后酸洗发现

零件表面存在缺陷。通过对失效件缺陷形貌观察、化学成分分析、金相分析及显微硬度测试,并结合酸洗试验。

结果表明:对接管接头材料内部存在沿变形流线的贫铬区,导致该区域的耐蚀性差,在机加工的过程中贫铬区

暴露在表面或近表面,在酸洗过程中该区域被优先腐蚀,形成了蚀孔类宏观缺陷,此贫铬现象为原材料缺陷。

     

高Cr铸造镍基高温合金K4648与陶瓷型芯的界面反应研究

采用金相显微镜、扫描电镜及能谱、电子探针和X射线衍射对高Cr铸造镍基高温合金K4648等轴晶和定向凝固铸件的合金/陶瓷型芯界面反应进行了系统研究,获得反应时间与反应量关系的界面反应动力学曲线、不同反应时间的反应界面形貌及产物的种类。结果表明:高Cr铸造镍基高温合金K4648与铝基型芯不易发生反应,而与硅基陶瓷型芯发生剧烈的界面反应,反应产生金属瘤状凸起物,造成铸件内腔破坏。此外,白色的硅基型芯内部变成黑色,黑色反应区内含有一定量的Cr,Al,Ti元素。在反应的中、后期型芯黑色反应区内还存在着灰色区,该区的Cr,Al,Ti含量远高于黑色反应区。高Cr铸造镍基高温合金K4648合金与硅基陶瓷型芯反应分为:(1)富Cr,Al,Ti熔体向型芯内的渗入阶段;(2)富Cr,Al,Ti熔体与陶瓷型芯SiO2基体的反应;(3)富Cr,Al,Ti的熔体与型芯中Zr-SiO4颗粒反应三个阶段。反应过程中型芯存在局部液化现象。K4648合金/硅基陶瓷型界面反应产物主要为层状或树枝状Al2O3,块状Cr3Si金属间化合物、ZrO2,富Cr,Zr,Al,Ti的复合氧化物、共晶形态的富Cr,Si,Al,Ti的复合氧化物、块状或树枝状的富Ti,Al,Zr,Cr复合氧化物。反应产物中的Cr,Al,Ti元素来自合金熔体而Zr,Si,O来自陶瓷型芯。     

沿海环境下服役飞机铝合金零件的表面涂层破坏与腐蚀

 为了探讨在斐济沿海机场某型国产飞机铝合金零件出现的腐蚀问题,研究了热带海洋环境条件下油漆涂层的老化失效对铝合金零件腐蚀的影响,采用宏观、微观腐蚀形貌,腐蚀产物成分分析等方法,对比研究了实验室中性盐雾和紫外光老化条件下油漆涂层的老化失效特点。结果表明在海洋环境和实验室环境条件下,飞机铝合金零件都是先出现表面涂层的老化失效,而后表面氧化膜层和基体出现点腐蚀,直至发生晶间腐蚀到剥蚀破坏。分析认为铝合金零件表面油漆涂层的老化失效起源于热带海洋大气环境中温度、湿度、Cl^-、光照等共同作用导致的微孔隙、微裂纹等缺陷。     

Rene′95粉末高温合金原始颗粒边界析出及其形成机理

原始颗粒边界析出是粉末高温合金的重要缺陷之一,本文利用俄歇电子能谱(AES),透射电镜(TEM)和能谱仪(EDAX)分析了原始颗粒边界的偏析状况,主要偏析元素及偏析相。结果表明,在原颗粒边界上有MC,M_23C_6、M_6C及以Z_rO_2为主的氧化物等多种析出,其中Z_rO_2析出是高温扩散后形成的,析出量很大。同时也发现,低温长时间时效会导致氧在碳化物和氧化物与基体的界面偏析。     

Mo-Ti梯度功能材料的显微组织特征研究

应用电子探针(EPMA)、扫描电镜(SEM)和能谱仪(EDS)对共沉降法制备的Mo—Ti梯度功能材料的化学成分分布、显微组织和断口形貌进行了研究。结果表明，试验材料整体致密，化学元素分布、显微组织和断口形貌具有梯度变化特征。富Mo区颗粒以机械混合的形式存在；以Mo为主要组分的Mo—Ti梯度层，也是以机械混合为主；以Ti为主要组分的Mo—Ti梯度层，主要以多边形β相存在；富钛区钛主要以球形α相存在。富Mo区为沿晶脆性断裂，富Ti区为典型的穿晶解理断裂，Mo—Ti梯度层以穿晶解理断裂为主，还表现出延性断裂特征。     

DD6镍基单晶涡轮转子叶片失效分析

为了排除某航空发动机DD6镍基单晶高温合金涡轮转子叶片在室温振动试验中发生的裂纹故障,对故障叶片进行了外观检查、断口分析、表面检查、解剖检查、化学成分分析、金相检查、应力分布计算及热模拟试验,确定了故障叶片裂纹的性质和产生原因.结果表明:涡轮转子叶片裂纹为高周疲劳裂纹,叶片局部区域存在异常的γ'筏排组织是导致该叶片产生早期疲劳开裂的主要原因,且附近区域腐蚀过重及结构上处于应力集中区,也促进了疲劳裂纹的萌生及扩展.针对这些故障,建议优化叶片结构并对腐蚀检查进行严格监控,防止出现γ’筏排组织及腐蚀过重现象,从而避免此类故障再次发生.