S-03钢渗氮面点蚀机理与钝化工艺优化

针对S-03钢(022Cr12Ni10MoTi)渗氮后表面出现点腐蚀现象,进行深入机理分析,发现渗氮后表面生成CrN,造成渗氮表面贫Cr,不能形成致密完整的钝化膜,导致材料耐蚀性能降低,易发生点蚀。并对原有磷酸体系钝化工艺进行改进优化,提出了复合钝化工艺。利用循环极化、电化学阻抗谱(EIS)等技术手段,研究了复合钝化后S-03钢渗氮表面的腐蚀行为,并与未钝化和磷酸体系钝化进行对比。结果表明,经复合钝化处理的S-03钢渗氮表面点蚀电位E b最高,腐蚀速率最小,且钝化膜修复能力最强。说明复合钝化工艺能在S-03渗氮表面形成x Cr 2 O 3·y CrOOH稳定的非晶态氧化膜,增强了表面抗点蚀能力,其耐蚀性能要远高于磷酸体系钝化和未钝化表面。同时复合钝化工艺可有效提高S-03钢渗氮表面钝化膜厚度,增强钝化膜修复能力。     

不同封闭工艺对2195铝锂合金环保型阳极氧化膜耐蚀性能影响

针对轻量化航天装备的可靠性服役对2195铝锂合金提出的高耐蚀性需求,采用环保型硫酸己二酸(50 g/L硫酸和10 g/L己二酸)溶液体系在2195铝锂合金表面制备阳极氧化膜,对所得的膜层通过沸水封闭、铬酸盐封闭、镍盐封闭和铈盐封闭4种封闭工艺进行后处理,并利用扫描电子显微镜、动电位极化曲线、电化学阻抗谱等方法对膜层表面的显微形貌和耐蚀性能进行表征。结果表明:相较于未封闭的阳极氧化膜,4种封闭工艺均提高了膜层的耐蚀性能,其中镍盐封闭后对基体的钝化效果最好,铬酸盐封闭次之,沸水封闭和铈盐封闭对膜层防腐性能提升有限。对电化学阻抗谱的进一步解析表明,4种膜层阻挡层电阻Rb均在105Ω·cm2数量级,膜层耐蚀能力主要来自于被水合及沉淀物充分填充的多孔层内部,相应的电阻Rp2的数值大小依次为镍盐封闭铬酸盐封闭沸水封闭≈铈盐封闭。     

黑色涂(镀)膜技术综述

本文对镀黑铬、黑镍、铝合金黑色电解着色、钛合金黑色电解氧化、镁合金黑色氧化、不锈钢黑色电解氧化,镀锌层黑色钝化等技术发展状况进行简要介绍。黑色涂(镀)膜,此处是指黑色电镀层、黑色电化学氧化层、黑色化学氧化层而言。黑色涂(镀)膜层不仅有美丽的外观,还具有优良的光学性能、耐蚀性能、耐磨性能,很高的集     

石墨烯改性溶胶⁃凝胶复合涂层的 制备及其防腐性能

利用溶胶-凝胶技术在铝合金表面制备石墨烯改性溶胶-凝胶膜层,形成复合涂层。通过扫描电镜和能谱测试,分析涂层的表面形貌及成分。采用动电位极化曲线和交流阻抗测试不同石墨烯添加量时复合涂层的电化学性能。研究表明,石墨烯添加后能够形成均匀且较为致密的复合涂层,且与单一的溶胶-凝胶涂层相比,复合涂层具有更正的腐蚀电位(-1.18 V)、更低的腐蚀电流密度(2.84μA/cm~2)和更大的线性极化电阻(415.49 kΩ·cm~2),说明石墨烯添加提高了涂层的防腐蚀性能,然而当石墨烯添加量超过0.5%时,石墨烯发生团聚,产生膜层缺陷,降低复合膜层的防腐性能。研究结果为制备溶胶-凝胶复合涂层及提高铝合金的耐蚀性提供了研究思路。     

酸洗工艺对铸钢S-04和S-08氢脆倾向性影响

通过酸洗后试件含氢量测定和试样氢脆延迟破坏试验,对S-04和S-08两种低铬不锈钢材料在不同化学酸洗工艺参数下产生的氢脆性影响进行了研究.研究表明2种低铬不锈钢材料可以采用化学酸洗法去除氧化皮,且随着酸洗时间的延长、酸洗液温度和浓度的升高,材料含氢量会增加,但不会产生脆性断裂.另外,还确定了适合S-04和S-08这2种材料表面酸洗的工艺规范,并对盐酸-硫酸混合溶液对基体材料的腐蚀性进行了研究.研究表明该酸洗液浸蚀能力较强,必须添加缓蚀剂来减轻对金属基体的腐蚀.     

基于声发射技术的不锈钢应力腐蚀过程研究

文章研究了304不锈钢试件在酸性NaCl溶液中进行慢应变速率拉伸试验过程中的电化学噪声和声发射特征,提出了基于K-Means 聚类算法的声发射信号聚类分析,并对各聚类信号进行小波包特征提取。研究结果表明:在测试体系中,304不锈钢很容易发生应力腐蚀,其腐蚀形态由局部腐蚀逐渐发展成为全面腐蚀;腐蚀过程中表征点蚀、裂纹和气泡破裂的声发射信号特征差异十分明显;声发射检测结果与电化学噪声检测结果基本一致。     

镁合金表面冷喷涂铝合金与铝基复合涂层组织和耐蚀性研究

为提高镁合金表面耐蚀性,用冷喷涂技术在ZM5镁合金表面制备AA5083铝合金涂层与AA5083/20vol.%Al_2O_3铝基复合涂层。采用光学显微镜、扫描电镜(SEM)和显微硬度测试仪等分析手段研究涂层形貌组织和性能,并结合电化学测试技术对涂层的抗腐蚀性能进行了评价。评价结果表明:冷喷涂铝合金涂层组织致密,铝基复合涂层中Al_2O_3与AA5083颗粒分布均匀;2种涂层显微硬度均大于ZM5镁合金基体且抗腐蚀性能优于ZM5镁合金,腐蚀电位相比镁合金基体有所提高,腐蚀电流相比镁合金基体降低一个数量级。利用冷喷涂技术制备的AA5083铝合金涂层与AA5083/20vol.%Al_2O_3铝基复合涂层,组织致密,涂层硬度较高,均可显著提高镁合金表面耐蚀性。     

钛合金阳极化工艺技术

在H_2SO_4-H_3PO_4水溶液中,对钛合金进行阳极化处理,获得了色彩纯正、均一的黄色膜层及棕、紫、兰、红、绿等其它几种颜色的阳极化膜层。试验证明,电压和溶液的组成是控制膜层颜色的主要因素,而电流密度、电解时间、溶液温度等对膜层的表观质量没有明显的影响,但它们对电压与膜层颜色的对应关系有一定的影响。     

纯镍极柱在电池上的应用

为降低H_2-Ni电池两端的压降,提高电池性能,选用纯镍代替不锈钢材料做H_2-Ni电池极柱。对这两种材料的电阻率、密度、耐蚀性等进行了比较,并在各种状态下进行了测试。结果表明,纯镍材料可用于H_2-Ni电池的极柱上。     

不锈钢连接件加工工艺实践

不锈钢材料因其具有强度高、刚性好、耐蚀性强、耐磨性好、适应温度范围宽等良好的综合性能以及其价格相对低廉而使在航空中的应用越来越受到制造商的欢迎。但不锈钢属于典型的难加工材料,切削加工一直是人们需要突破的难点。本文以一种用于飞机中的油管连接件为例,分析了不锈钢材料的加工特性、刀具材料选择及讨论了该零件的加工工艺。     

锌—钙系磷化工艺探讨

钙盐磷化膜结晶细致,外观灰色或黑灰色,膜厚2～5μm,耐蚀性、耐磨性皆显著优于氧化膜,主要用于高精度零件的表面处理,但多年研试未获成功。1986年开发出一种改进型的锌—钙系钙盐磷化工艺,其槽液的基本组成为硝酸钙、硝酸锌、氯化锌、磷酸二氢铵、氨水、稳定剂等。槽液中,适量氧化剂可加速反应;NO_3~-产生阴极去极化作用;贵金属的析出形成腐蚀微电池,加速磷化过程。该配方工艺稳定、槽液稳定、工件磷化膜层薄、结晶细致、耐蚀性强(点滴检验0.5min合格,现可达1～3min)。     

钛及其合金上直接电镀工艺研究

工业纯钛及钛合金上直接电镀的难点在于其对氧、氮等气体的亲和力很强,其表面极易形成一层致密而且稳定的氧化膜,且其在大多数介质中的钝化电位比铬、不锈钢等金属更负。为此研究了钛合金镀前的浸蚀工艺和活化工艺,研究了浸蚀液和活化液的组成及其对镀层结合力和粗糙度的影响。用XPS和XRD测定结果表明,经活化处理后钛基表面形成TiH_2活性膜,这种膜可以防止活性钛基再氧化并有利于提高镀层结合力。测试证明:采用本工艺所得镀层经常规、加热、冷热交变等试验,均无鼓泡、剥落等现象,表面粗糙度保持原有等级。     

烧结永磁材料NdFeB表面中温化学镀层的形貌与性能

永磁材料NdFeB因超高的磁性和低廉的价格,成为现代电子信息产业的重要材料,但由于耐蚀性较差而影响其使用寿命。本文通过研究永磁体表面中温化学镀工艺来提高其耐蚀性能,改变镀液的主盐浓度、温度和pH值,获得了理想的中温化学镀工艺为:硫酸镍35g/L,次亚磷酸钠30g/L,乙酸钠30g/L,氟化钠2g/L,酒石酸40 g/L,pH为6.5,温度70℃。在此工艺下,获得的表面镀层覆盖完整、镀层的胞体致密且大小均匀,表面无明显缺陷;化学镀镀层厚度均匀,镀速为19.80μm/h,符合工业生产要求;化学镀使永磁体表面硬度和耐蚀性均得到了提高,在上述工艺下,表面硬度由450Hv提高到610Hv,腐蚀电流密度由0.30A/cm~2降低到0.8×10~(-6)A/cm~2。     

2A14铝合金局部硬质阳极氧化工艺

针对2A14铝合金局部硬质阳极氧化工艺进行了深入研究,提出以双重封闭后的铬酸阳极氧化膜代替传统的涂漆保护,作为2A14铝合金局部硬质阳极氧化的遮蔽层。利用极化曲线、阻抗谱(EIS)和点滴试验等测试方法,研究了双重封闭后铬酸阳极氧化膜的腐蚀行为,并与重铬酸钾封闭、水封闭后氧化膜进行比较。与重铬酸钾封闭、水封闭相比,双重封闭后铬酸阳极氧化膜的腐蚀电流密度下降2个数量级,氧化膜多孔层电阻R_p值提高500倍以上,氧化膜点滴试验时间提高2倍～5倍。结果表明,双重封闭技术能有效提高铬酸阳极氧化膜的封孔质量,增强了耐腐蚀、耐电压性能,可作为2A14铝合金局部硬质阳极氧化遮蔽层。采用该工艺制备的局部硬质阳极氧化膜均匀致密,厚度可达60μm,平均硬度可达360,满足设计要求(厚度≥40μm,硬度≥329)。     

铝水推进剂用铝基复合材料的制备及性能研究

通过比定压热容、热导率、热扩散率、电阻率和差热分析(DTA)等测试,考察了3种不同添加剂对铝水推进体系用铝基复合材料性能的影响。结果表明,添加剂b的加入,明显改善了铝基复合材料的性能:降低了铝基复合材料的启动温度,该材料在常温下与水反应剧烈,释放出明亮的火焰;提高了铝基复合材料的比定压热容,在-50~20℃温度范围内,比定压热容由0.65~0.75 J/(g.K)提高到0.95~1.1 J/(g.K);改善了铝基复合材料的导电、导热性能,热导率由3.938 1 W/(m.K)提高到5.039 6 W/(m.K),电阻率由0.013 6Ω.m降到0.013 1Ω.m。     

ZL104局部阳极氧化工艺研究

研究了铝合金材料阳极氧化理论以及ZL104铝合金材料局部硫酸阳极氧化处理后膜层粘脱现象产生的原因与机理,指出了该现象产生的原因是氧化膜在贮存、水试等环节受到污染而使氧化膜的封孔结构被破坏.根据理论分析和模拟试验结果,提出了局部阳极氧化前增加水封闭处理对氧化膜进行修复的工艺技术.该项技术可有效杜绝氧化膜层粘脱现象.采用该项工艺技术制造的液体火箭发动机已经用于常规运载火箭系统,该运载火箭已经完成飞行任务考核.     

7A04铝合金壳体阳极氧化表面黑斑成因分析

7A04壳体零件表面阳极氧化处理后,模锻表面存在黑斑现象。本文采用S-3700N扫描电子显微镜(SEM)、能谱分析仪(EDS)等对表面黑斑进行成因分析。结果表明:模锻表面粗糙,存在大量凹坑,模锻过程中的润滑剂或氧化皮等外来物残留于凹坑处,影响阳极氧化膜层的生成而形成表面黑斑;黑斑底部阳极氧化膜层均连续,厚度比正常区域薄,仍可以起到一定的防护作用。在系统分析基础上,提出通过严格控制表面质量和模锻工艺,可以避免此类问题的产生。     

基于E51/BF3-400体系的RFI工艺用环氧树脂膜的制备与性能

通过在E51型环氧树脂中加入潜伏性三氟化硼单乙胺固化荆和具有降低反应速率的乙二醇,并控制体系聚合反应的预聚度,成功合成了EFA-1型B阶段环氧树脂膜.实验发现,树脂膜储放温度高低所造成的树脂膜硬化或软化现象对树脂膜上下表面离型纸的可剥离性具有重要影响;在E51/BF3-400体系中加入一定量的乙二醇,可显著提高环氧树脂膜浇注体的拉伸强度、弯曲强度和断裂伸长率.测试结果表明,EFA-1型B阶段环氧树脂膜树脂膜具有溶渗粘度低、凝胶时间长和良好的型面附型及室温可操作性,且其浇注体和RFI叠层板复合材料力学性能优良,EFA-1型环氧树脂膜可满足RFI成型工艺与性能要求.     

InGaAsP快速外延生长及其在太阳电池中的应用

四元InGaAsP混晶是一种理想的可用于窄禁带太阳电池制备的半导体材料。本文研究了InP衬底上InGaAsP材料在不同外延生长速度下的掺杂特性和晶体质量。通过电化学电容-电压测试法,实验发现高生长速率下InGaAsP材料的Zn掺杂的掺杂浓度与Ⅲ族源流量无关,而Si掺杂的掺杂浓度随Ⅲ族源流量增加而减少。通过瞬态荧光光谱测试方法,实验发现高生长速率下InGaAsP材料非辐射复合和界面复合占比减少,载流子输运效率得到了提升。最后,带隙组合为1.16 eV/0.88 eV的高生长速率InP基双结电池完成器件工艺后进行测试,其在AM0光照条件下开路电压为1 287 mV,平均电压损失为340 mV。     

塑料和铜合金的组合件镀银新工艺

我厂产品上的关键件,脱落插头是酚醛玻璃纤维压塑料和磷青铜的组合件.由于酚醛玻璃纤维压塑料电解除油时(温度为80°C),塑料表面亮膜遭到腐蚀后失去光泽变黑.以前我厂一直采取磷青铜插针先镀银后塑压的工艺方法.此工艺方法由于插针基体材料本身厚薄不均,(国家标准为1_(0.07)~(+0))而塑压上下模间隙固定不变.因而镀银后的插针在塑压过程中呈现出基体材料较厚的插针银层被模具划伤,而材料较薄的银层上复盖一层塑料.由于以上原因,造成该产品的合格率只有25.6%.为了提高产品质量,增加企业经济效益,我们在1986年进行攻关,选用了一种新的工艺方法,经过一年多的生产应用,效果良好.