材料保护

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王晓军, 王馨

材料保护. 2021, 54(1): 1-6. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.001

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为提高电热合金丝的抗高温氧化性能，采用固体粉末包埋法在Cr20Ni80电热合金丝表面制备渗铝涂层，通过高电阻电热合金快速寿命装置对渗铝试样在恒温1 000 ℃下进行高温氧化试验、在恒温1 200 ℃下进行快速寿命测试并拟合电阻随时间的变化曲线，利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和热重分析仪(TGA)研究了渗铝涂层结构、氧化膜形貌、氧化膜相组成以及渗铝试样氧化动力学。结果表明：渗铝试样快速寿命相较于未渗铝试样提高了7.62%。渗铝涂层为双层结构，内外层厚度约为5 μm和40 μm。渗铝试样氧化动力学曲线基本符合抛物线规律。氧化膜分为3层：最外层为Al2O3与微量NiO；次外层为NiAl及少量Al2O3、NiO；最内层是富Cr层和Cr2O3，并存在少量不连续分布的SiO2。氧化初期，渗铝试样迅速在表面形成了一层均匀致密的Al2O3保护性氧化膜，有效地改善了Cr20Ni80电热合金丝抗氧化性能。

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磁场对AZ31B镁合金在2种浓度NaCl溶液中腐蚀特性的影响

姜超, 马保吉

材料保护. 2021, 54(1): 7-12. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.002

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为了研究磁场对AZ31B镁合金在2种不同浓度的NaCl溶液中腐蚀行为的影响，采用COMSOL分析磁场在电化学反应体系中的磁场强度分布，考察了磁场环境对AZ31B镁合金在0.1 mol/L和1.0 mol/L NaCl溶液中动电位极化和电化学阻抗的影响。结果表明:通过仿真加入400 mT平行磁场后，镁合金表面磁场强度分布不均匀。在0.1 mol/L NaCl溶液中施加400 mT平行磁场后，AZ31B镁合金自腐蚀电位升高，腐蚀电流降低，点蚀数量减小，镁合金在低浓度NaCl溶液中的腐蚀速率被抑制。在1.0 mol/L NaCl溶液中施加400 mT磁场后，AZ31B镁合金自腐蚀电位负移，腐蚀电流升高，点蚀数量增加，连接在一起并出现钝化膜破裂，镁合金在高浓度NaCl溶液中的腐蚀速率得到提高。

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腐蚀时间对N80钢在0.5 MPa CO₂模拟油田水下腐蚀行为的影响

石云升, 杨洪, 甘磊, 邓宽海, 范春玲, 林元华

材料保护. 2021, 54(1): 13-22. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.003

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目前，关于腐蚀时间对N80油套管钢在CO2环境下的腐蚀行为的影响研究较少。利用SEM、XRD、EDS和电化学测试分析方法，研究了腐蚀时间对N80钢在70 ℃、0.5 MPa CO2的模拟油田水中的腐蚀行为的影响。结果表明：腐蚀时间通过影响腐蚀产物膜的成分、厚度和致密性从而影响其腐蚀行为。在腐蚀起初的24 h，试样表面仅产生不规则孤立的FeCO3晶粒，产物膜尚未完全在基体表面覆盖。48 h后，FeCO3晶粒开始长大并连成片形成均匀致密的腐蚀膜。在腐蚀进行96 h后，CaCO3晶粒开始在产物膜上析出，FeCO3晶粒持续长大。在腐蚀进行192 h时，大量的CaCO3晶粒覆盖在FeCO3晶粒表面，与FeCO3共同组成致密的产物膜。随着腐蚀时间延长，腐蚀膜持续增厚且致密，腐蚀速率持续降低。

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钒对半高速钢氩弧熔覆层组织及其高温性能的影响

张勇, 葛泽龙, 唐家成, 綦秀玲

材料保护. 2021, 54(1): 23-27. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.004

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为促进半高速钢轧辊再制造技术的发展，基于半高速钢的合金体系，研究调整氩弧熔覆粉末中钒的含量对增强熔覆层高温性能和改善焊接工艺性的影响规律。通过工艺试验分析钒添加量对焊缝成形性的影响；通过金相观察、XRD物相分析钒的添加对焊缝组织的影响；通过高温抗氧化试验、红硬性试验检测钒的添加对熔覆层高温情况下的工作特性的影响。试验结果表明：钒的添加能够改善熔覆层成形，提高半高速钢熔覆层的高温抗氧化特性、红硬性和热疲劳性能。

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长周期有序堆垛相对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金腐蚀行为的影响

夏祥生, 张奎, 马鸣龙, 刘磊, 麻彦龙

材料保护. 2021, 54(1): 28-35. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.005

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研究不同长周期有序堆垛(LPSO)相含量对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金腐蚀行为的影响，对于新型高强耐蚀镁合金的设计具有重要的指导意义。为此，通过金相观察、SEM形貌及能谱分析、电化学测试及浸泡试验等手段考察了Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金在5%NaCl溶液中的电化学及腐蚀行为，以确定不同LPSO相含量对镁合金抗蚀性能的影响。结果表明：Zn元素对Mg-Gd-Y-Zn-Zr合金中LPSO相的形成和分布起决定性的作用，当合金中不含Zn元素时，不会形成LPSO相；随着Zn元素的增多，LPSO相的体积分数不断增加，形态从薄片层状向块状转变。腐蚀过程中首先在合金基体表面形成一层均匀连续的腐蚀产物层，随Zn含量增加合金表面腐蚀产物层的厚度降低，合金腐蚀形态从全面腐蚀向局部腐蚀转变；LPSO相在局部腐蚀过程中充当腐蚀微电池的阴极，加速合金基体的腐蚀溶解。

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饱和CO₂溶液中Cl^-浓度对马氏体不锈钢应力腐蚀敏感性的影响

赵雪会, 刘君林, 曾瑞华, 胥聪敏, 徐秀清

材料保护. 2021, 54(1): 36-44. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.006

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为了明确Cl-浓度的变化对超级13Cr马氏体不锈钢耐蚀性能的影响规律，利用电化学动电位测试技术对比分析了Cl-浓度对超级13Cr腐蚀电位的影响关系；采用慢应变速率拉伸(SSRT)应力腐蚀开裂(SCC)试验方法和应力-应变曲线(σ-ε)、扫描电镜(SEM)等分析手段，研究了饱和CO2环境下在一定慢应变速率条件下Cl-浓度的变化对超级13Cr马氏体不锈钢的抗拉强度、延伸率、应力腐蚀敏感指数(ISSRT)的影响，并结合断口形貌分析了材料的断裂特征。结果表明：在Cl-浓度≤ 60 g/L的饱和CO2溶液中，超级13Cr相对于空气中强韧性变化不大，属于韧性断裂模式；随着Cl-浓度的增大，材料的断裂寿命和伸长率均逐渐降低；材料断裂模式由韧性断裂逐渐转变为韧性-脆性混合断裂模式；当Cl-浓度增大到90 g/L时，断口侧面开始出现二次裂纹；当Cl-浓度≥120 g/L时，材料点蚀电位明显降低，点蚀敏感性增大，同时断口侧面出现点蚀现象，进一步促进了应力腐蚀开裂。

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Fe-20Cu基自润滑摩擦材料的摩擦学性能研究

付传起, 项永矿, 王宙, 杨梓健, 高越, 星仓龙

材料保护. 2021, 54(1): 45-50. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.007

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为探究双润滑组元G-MoS2(G表示石墨)对Fe-20Cu基自润滑摩擦材料组织及性能的影响，通过粉末冶金热压法制备了Fe-20Cu基自润滑摩擦材料，并对其进行扫描电镜、X射线衍射表征以及摩擦学性能测试分析。结果表明: 在Fe-20Cu基自润滑摩擦材料中，随着G-MoS2含量的升高，摩擦材料硬度和抗压强度先增大后减小。当加入3%(质量分数，下同)G-3%MoS2时，摩擦材料硬度和抗压强度最高，分别为81 HB和350 MPa。另外，随着G-MoS2含量升高，摩擦材料摩擦系数和磨损率先降低后增加。当加入3%G-3%MoS2时，摩擦材料摩擦系数和磨损率最低，分别为0.472和9.80×10-11 kg/(N·m)，此时氧化磨损占主导地位。G和MoS2的加入使Fe-20Cu基自润滑摩擦材料的晶粒更为细化，改善了摩擦材料的力学性能和摩擦学性能。

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长时服役后超临界锅炉末级再热器T23钢的组织和力学性能研究

段鹏, 刘宗德, 陶向前, 谷树超

材料保护. 2021, 54(1): 51-56. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.008

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目前对服役超过5万h的T23管材服役过程中的组织结构和力学性能变化研究不多。为此，以600 MW超临界锅炉受热面管为研究对象，对其服役约8万 h后不同位置的T23末级再热器管进行显微组织分析和常温、525 ℃高温拉伸性能试验，研究了该材料在长时服役后的劣化程度及迎烟侧和背烟侧在力学性能方面存在的差异。结果表明：粗大的M6C型碳化物在晶界明显聚集长大，显微组织呈现明显的老化特征。力学性能方面，所有T23管样拉伸性能出现严重劣化现象，均已不满足标准使用要求；T23管背烟侧和迎烟侧显微组织无明显差异，而迎烟侧拉伸强度较背烟侧整体偏低，表明炉内长期高温烟气作用对高温再热器管迎烟侧材质性能的影响。

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7020铝合金在Cl^-环境下的应力腐蚀与局部腐蚀性能及其相关性分析

罗先甫, 刘晓勇, 张文利, 查小琴, 张恒坤

材料保护. 2021, 54(1): 57-62. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.009

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为进一步加深对铝合金在Cl-环境下腐蚀行为的认识，通过浸泡试验、金相分析、极化曲线测试、慢应变速率拉伸测试、扫描电镜、透射电镜观察等，研究腐蚀环境对7020铝合金的局部腐蚀和应力腐蚀开裂(SCC)行为的影响，并对二者的相关性进行分析。结果表明：7020铝合金在50 ℃下的3.5%NaCl溶液中浸泡24 h，合金局部腐蚀敏感性很小；在3.5%NaCl+0.5%H2O2溶液中浸泡24 h，合金局部腐蚀敏感性增大。在50 ℃条件下，与3.5%NaCl溶液比较，合金在3.5%NaCl+0.5%H2O2溶液中的应力腐蚀敏感性较小。由于外部环境差异，7020铝合金在Cl-浓度不变情况下，其局部腐蚀与应力腐蚀并没有特定相关性。

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基于GA-LSSVM模型的管道腐蚀速率预测研究

陈永红, 苏永生, 胡平

材料保护. 2021, 54(1): 63-67. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.010

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腐蚀速率是反映管道腐蚀动力学过程的重要特征参数，为实现对管道长期运行可靠性和剩余寿命的精准评估，对腐蚀速率的预测显得尤为重要。最小二乘支持向量机(LSSVM)是一种基于机器学习的方法，常用于分类和预测研究，惩罚参数γ与核参数σ2是LSSVM的2个重要参数，在进行计算时只能经验取值，对计算结果影响较大。通过利用遗传算法(GA)对参数进行寻优，构建了GA-LSSVM预测模型，并将模型应用到管道腐蚀速率的预测。通过与其他预测模型的结果进行比较表明，GA-LSSVM模型精度和预测结果精度较高，可实现对管道腐蚀速率的预测。

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不同T型管汇液-固两相流颗粒冲蚀数值模拟

金龙, 陈基业, 陈樑

材料保护. 2021, 54(1): 67-75. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.011

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目前对不同管汇处流场变化导致的冲蚀研究较少，基于计算流体动力学(CFD)仿真技术，研究了普通、球形、椭球形、梭形四种不同管汇T型管在颗粒流下的冲蚀行为。结果表明：当采用垂直管为入口管，水平支管为出口管的“一进两出”流动方式时，通过截取不同角度的流动切面发现椭球形管汇仅在45°～60°贴近管道壁面处产生一对二次流迪恩涡，其余管汇在30°～90°均有二次流产生。普通管汇的冲蚀主要发生在管汇与支管连接部位，其余管汇均发生在变径处，其中梭形管汇冲蚀最严重。通过改变流速、颗粒质量流量、颗粒密度、颗粒粒径，对比分析不同管汇的最大冲蚀速率变化规律，发现椭球形管汇最大冲蚀速率最低且变化幅度最小，具有较好的抗冲蚀特性。梭形管汇最大冲蚀速率最大且随影响因素变化幅度波动最大，因此生产中宜使用椭球形管汇，尽量避免使用球形管汇与梭形管汇。

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酸对硅烷膜形成及性能的影响

尹晓彤, 刘春华, 和法起, 冯立明

材料保护. 2021, 54(1): 76-80. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.012

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目前，有关不同的酸对硅烷水解及成膜性能的影响少有研究报道。借助电导率测定，研究了一元酸盐酸、醋酸及多元酸草酸、磷酸等对KH560、KH792单一硅烷及二者复合后硅烷水解、聚合过程的影响，以Q235低碳钢片和载玻片为基体，将其浸渍在不同酸调配的硅烷溶液中制备了有机硅烷膜，并通过铅笔硬度、塔菲尔极化曲线测定，评价了有机硅烷膜层的耐蚀性与硬度。结果表明：醋酸、盐酸对硅烷KH792的水解具有促进作用，对水解后硅醇的聚合起到延缓作用，提高了KH792溶胶的稳定性。草酸、磷酸等多元酸由于过多的交联点及酯化、酰胺化与自身缩合反应同时进行，导致KH792溶胶快速胶凝为高分子。KH560与KH792在醋酸、盐酸催化下水解、共聚，缩短了涂层常温固化时间，提高了交联密度，增强膜层的致密性，涂层耐蚀性、铅笔硬度显著提高。表干时间由96 h减小至4 h，形成的复合膜层硬度可达到3 H，在3.5%NaCl溶液的自腐蚀电流密度由2.364 8×10-5 A/cm2下降至4.967 0×10-6A/cm2。

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Zn添加量对车轻量化用7010铝合金组织和耐腐蚀性能的影响

李炎粉, 程彩霞, 杨铁皂

材料保护. 2021, 54(1): 81-84. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.013

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为了提高车轻量化用7010铝合金的耐腐蚀性能，通过添加不同含量Zn对7010合金进行改性，对改性合金的组织进行了SEM观察和EDS成分分析，并通过NaCl+HNO3+KNO3腐蚀介质进行了浸泡试验测试，以表征其耐蚀性。结果表明：改性合金组织中发现第二相颗粒基本呈现椭球外形结构，属于AlZnMgCu相。当Zn含量增加，合金发生了更显著的合金化过程，在基体组织中形成了更多的残余第二相，晶界析出相分布更加连续、尺寸更小。当Zn添加量提高后，在各合金晶界处形成的析出相中产生了更高含量的Zn与Mg。经过腐蚀浸泡后的试样表面产生众多的小尺寸腐蚀坑，Zn添加量为10%时，合金表面区域出现了许多大尺寸的脱落层，表现为非常严重的腐蚀。随着Zn添加量从6%增加到10%，合金的耐腐蚀性能逐渐下降。

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表面粗糙度对GCr15轴承钢在0.05 mol/L NaCl溶液中腐蚀行为的影响

吴祥锋, 方可伟, 李成涛, 罗坤杰, 武焕春, 张度宝

材料保护. 2021, 54(1): 85-89. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.014

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轴承表面粗糙度是影响轴承寿命、可靠性等的重要因素之一，但目前有关轴承表面粗糙度与其耐蚀性的关系研究较少。为此，采用浸泡试验、开路电位-时间(OCP-t)法、电化学阻抗谱(EIS)等方法，研究了表面粗糙度Ra分别为1.35，1.05，0.15 μm 的GCr15轴承钢在0.05 mol/L NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明：不同表面粗糙度的试样在0.05 mol/L NaCl溶液中浸泡12 h后，试样表面腐蚀严重程度随Ra的增加而增加；Ra为1.35 μm和1.05 μm的试样，其腐蚀区域多位于试样表面“缝隙”区域，并沿长条状“缝隙”方向扩展；而Ra为0.15 μm的试样，其腐蚀区域则多呈细小点状均匀分布。表面粗糙度越大，其达到相对稳态的时间也越长。不同表面粗糙度试样在高频区均呈容抗弧，低频区出现阻抗收缩现象。在高频区，随表面粗糙度的增加，试样的电化学阻抗模值减小。

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建筑用AZ80Ti镁合金表面氯化胆碱类离子液体镀铝层的组织和耐蚀性

张照方, 李逵, 张雷顺

材料保护. 2021, 54(1): 90-93. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.015

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为了提高建筑用AZ80Ti镁合金的耐腐蚀性能，选择尿素与氯化胆碱共同组成一种新型的离子液体，以AZ80Ti镁合金为基体来完成Al的电沉积过程，并对沉积得到的铝层的微观组织结构及其在3.5%的NaCl溶液中的耐蚀性进行了表征。研究结果表明：经过镀铝得到的基体表面β组织已经完全消失，生成了部分块状结构。当增加电镀时间后，最初的片层组织不断长大变成了颗粒结构，不同颗粒发生扩散后形成了由颗粒与片状组织共同组成的镀层。经过镀铝处理后，镁合金获得了更高的自腐蚀电位，表现出更强的耐蚀性。经过3 h电镀后，可以获得最优保护性能的铝镀层组织。对初始镁合金进行腐蚀测试后形成了粗糙的腐蚀表面，表面产生了大量的腐蚀脱落产物。经过3 h电沉积后形成了颗粒与片层共存的表面组织结构，腐蚀破坏程度达到最低，形成了较为致密的片层组织。

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机械镀Zn-Ti复合镀层的组织及性能

张俊, 王胜民, 赵晓军

材料保护. 2021, 54(1): 94-99. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.016

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为了获得具有更好耐腐蚀性能的机械镀镀层，将锌粉和钛粉按照质量比15∶11混合，采用机械镀的方式在钢铁件表面制备Zn-Ti复合镀层。施镀时用氟化氢铵作为钛粉的活化剂；硫酸亚锡引导沉积并作为锌粉颗粒及钛粉颗粒间的连接填充材料；EDTA、乌洛托品和OP-10螯合沉积形成镀层。以金相显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)观察分析镀层的形貌及组织结构，划线划格检验镀层无翘起和脱落，利用电化学方法和中性盐雾试验检测镀层的电化学性能和腐蚀状况。结果显示：机械镀Zn-Ti复合镀层覆盖完整，镀层表面粗糙。镀层与基体结合牢固，镀层中颗粒间结合良好。锌粉及钛粉成镶嵌堆叠状，金属锡主要在镀层和基体间、各颗粒之间起连接作用，复合镀层的自腐蚀电位Em为-1 096 mV，镀锌层自腐蚀电位为-1 240 mV。极化电阻复合镀层为7.07 Ω·cm2，镀锌层为5.11 Ω·cm2。盐雾试验720 h，复合镀层红锈面积约为镀锌层的15%。镀层内金属颗粒之间以机械结合，镀层与基体及金属颗粒之间能够明显观察到金属锡界限，镀层没有合金过渡存在，致密的镀层有利于耐腐蚀能力的提高。在盐雾试验中复合镀层相较镀锌层有更少的白锈和红锈，完整紧实的白锈能够减缓基体腐蚀。

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重负荷乳化型切削液的研制

曾海燕, 王一助, 熊红旗

材料保护. 2021, 54(1): 100-103. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.017

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传统的油基切削液难以适应苛刻的加工条件，为此，研制了一种由表面活性剂、润滑剂、防锈剂、稳定剂、精制矿物油、杀菌剂和水等组成的透明极压乳化切削液，探讨了防锈剂、油性剂、极压剂等添加剂的选择。通过试验选出了最优乳化切削液的配方(质量分数)为：59.9%30号变压器油，10.0%四聚蓖麻油酸酯，5.0%二烷基五硫化物，10.0%防锈剂复合包，2.0%AMP-95胺，8.0%EN-50乳化剂，3.0%MBM杀菌剂，2.0%145偶合剂，0.1%MS 575消泡剂。对比了该乳化切削液与市售进口同类切削液的性能、特点。结果表明：研制的重负荷乳化切削液透明稳定, 具有优良的防锈性、润滑性、冷却性和清洗性。

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水性环氧富锌底漆的制备与性能研究

李时珍, 王德修, 李新雄, 罗小虎, 朱日龙, 谢佳武, 李季, 吴大旺, 刘娅莉

材料保护. 2021, 54(1): 104-111. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.018

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为开发新型水性富锌底漆，在开发具有优良水可稀释性能的水性固化剂基础上，研究了一种环境友好的双组分水性环氧富锌底漆。将锌粉等颜填料和各种助剂均匀分散于以乙醇为溶剂的水性环氧树脂固化剂中，制备出了稳定的固化剂组分；通过溶剂析出率测试和高速离心测试，对锌粉在水性环氧树脂固化剂中的稳定性进行了研究；通过对涂膜的防腐蚀性能的测试，研究了锌粉含量、粒径、形状对涂膜性能的影响；通过扫描电子显微镜(SEM)分析和热重分析(TGA)对制得的水性环氧富锌底漆进行了表观形态分析和耐热性研究。结果表明：选择粒径为3.80 μm左右的球形和椭球形混合锌粉，添加量为75%～80%时制得的水性环氧富锌底漆力学性能最好，具有最佳的防腐蚀效果。

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激光重熔对电火花沉积Ni基涂层组织及耐磨性能的影响

高玉新, 王均波

材料保护. 2021, 54(1): 112-115. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.019

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采用激光重熔工艺对电火花沉积Ni基涂层进行重熔处理，以减少或消除电火花沉积Ni基涂层中的裂纹、孔隙和夹杂等缺陷。利用SEM、XRD和摩擦磨损试验机研究了Ni基涂层在重熔前后的组织结构及力学特性的变化。结果表明：经过激光重熔处理后，电火花沉积Ni基涂层的组织由重熔前的枝晶组织细化为均匀分布的超细晶粒，重熔涂层上部出现纳米级晶粒，并且析出Cr2B、Cr7C3和FeNi3超细硬质相。激光重熔使电火花沉积涂层中的裂纹、孔隙及夹杂等缺陷明显减少。晶粒细化作用致使涂层硬度提高，其耐磨性能得到改善；涂层的磨损机理由重熔前的疲劳磨损变为重熔后的磨粒磨损。

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应用于高矿化度油田回注水的高效杀菌缓蚀剂

魏晓静, 石鑫, 任天辉, 曾文广, 刘冬梅

材料保护. 2021, 54(1): 116-120. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.020

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西北地区高矿化度油田回注水管道结垢严重，多种细菌滋生，存在严重的垢下腐蚀。为了减少细菌对输水管道的腐蚀，研制出了一种高效杀菌缓蚀剂。通过将杀菌剂双癸基二甲基氯化铵与多种D-氨基酸复配，实现了对附着在垢层中腐生菌、铁细菌和硫酸盐还原菌的杀菌率均超过96%的目标。研究了时间、温度等对复配杀菌剂杀菌率的影响，结果表明：该复配杀菌剂的杀菌率随时间的延长而升高，在12 h后杀菌率接近100%；在40～70 ℃盐溶液中杀菌率均超过97.5%，表现出对温度良好的稳定性。同时，复配的杀菌缓蚀剂由于D-氨基酸的加入也具备了一定的缓蚀能力。因此，该杀菌缓蚀剂还可以作为缓解高矿化度油田回注水水管腐蚀的添加剂使用。

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等离子体电解氧化7075铝合金的干滑动磨损性能及显微组织

施渊吉, 黎军顽, 郭训忠, 于林惠, 李爽, 黄浩

材料保护. 2021, 54(1): 121-126. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.021

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为了提高7075铝合金的表面性能，在硅酸盐-硼酸盐体系的电解液中，基于脉冲恒电压功率模式，采用等离子体电解氧化法(PEO)对7075铝合金进行表面处理以提高其表面质量，研究了电参数占空比对PEO涂层形貌和磨损性能的影响。采用扫描电子显微镜观察了PEO涂层的表面、截面形貌，并进一步通过磨损试验对涂层磨损性能进行了评价。结果表明：PEO涂层的显微硬度与耐磨性均随占空比的增加先增大后减小，成分分析表明涂层主要由α-Al2O3和γ-Al2O3组成。

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一种PA6纤维表面化学镀银方法

陈明

材料保护. 2021, 54(1): 127-130. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.022

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为了提高PA6纤维的导电功能，使之成为抗电磁屏蔽的柔性材料，需要对PA6纤维表面进行金属化处理。通过双步敏化+银氨溶液活化预处理后，再进行化学镀的方法在PA6纤维织物表面均匀沉积一层金属银，制备Ag/PA6复合材料，借助SEM、EDS、电阻仪、手机2G信号，对镀层形貌、元素含量、附着力、电阻值、抗电磁波屏蔽效果进行了检测。结果表明：该镀层均匀、致密；银元素含量高，达到100%；镀层附着力良好；单位长度的电阻值低，电阻小于1 Ω，具有良好的导电性；手机2G信号衰减量达到50%，具有良好的抗电磁屏蔽效应。化学镀的工艺条件：硝酸银11 g/L，氨水及氢氧化钠适量配制成1.1%的银氨溶液；还原剂：葡萄糖10 g/L，酒石酸2 g/L，乙醇100 mL/L；通过加入10 g/L氢氧化钠溶液调节pH值11～13，温度20～30 ℃，反应时间3 min。

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新型铝合金机械卡钳的铸锻复合成形研究

黄芳, 徐扬, 张雪晖

材料保护. 2021, 54(1): 131-135. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.023

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目前将铸锻复合成形技术应用于机械卡钳等的研究少见报道。为此，采用不同的浇注温度、保压时间和锻压力进行了A356-CrV新型铝合金机械卡钳试样的铸锻复合成形，并进行耐腐蚀性能及耐磨损性能的测试、分析。结果表明：随浇注温度的升高、保压时间的延长和锻压力的增加，A356-CrV新型铝合金机械卡钳试样质量损失率和磨损体积先减小后缓缓增大，耐腐蚀性能和耐磨损性能变化趋势为先提升然后下降。与700 ℃浇注温度比较，720 ℃浇注温度下的质量损失率和磨损体积分别减小了27.46%、33.33%；与15 s保压时间比较，25 s保压时间下的质量损失率和磨损体积分别减小了23.84%、28.00%；与60 MPa锻压力比较，90 MPa锻压力下的质量损失率和磨损体积分别减小了30.52%、37.93%。A356-CrV新型铝合金机械卡钳试样的优选铸锻复合工艺参数为：720 ℃浇注温度、25 s 保压时间、90 MPa锻压力。

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铁素体/奥氏体双相不锈钢组织和耐局部腐蚀性能研究现状

张志强, 荆洪阳, 徐连勇, 张天刚, 徐誉桐, 白玉杰

材料保护. 2021, 54(1): 136-146. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.024

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铁素体/奥氏体双相不锈钢具有独特的组织结构，使其兼具高的强度、良好的塑韧性和耐局部腐蚀性能，且与奥氏体不锈钢和镍基合金相比节约了我国稀缺的镍资源，在海洋工程、石油化工、核电等多个国家重点能源领域具有广阔的应用前景。从铁素体和奥氏体的相转变、织构、取向关系、边界特征以及二次相等多个方面，介绍了双相不锈钢组织结构的研究进展，然后重点综述了双相不锈钢耐局部腐蚀性能的研究现状，最后提出目前双相不锈钢研究中存在的问题与展望。

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油田系统的缓蚀剂研究进展

李东良, 贾李军, 徐一平, 孙岩, 周永璋

材料保护. 2021, 54(1): 147-153. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.025

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在油田钻井、酸化、开采、集输、油水处理、储运等各个环节中，经常会因为腐蚀发生安全事故，为了减少此类事件的发生，采取加入缓蚀剂的方法进行防护。介绍了油田系统中的腐蚀介质及相应的缓蚀剂研究进展，主要从钻井液、油田酸化、采出液、回注水、油罐沉积水等几个方面进行阐述。最后指出了缓蚀剂未来主要的研究方向，应该朝着绿色环保、持久高效、经济节约的方向发展。

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有色金属表面微弧氧化膜层封孔技术研究进展

张慧杰, 向午渊, 杨胜, 欧阳涛, 肖芬

材料保护. 2021, 54(1): 154-161. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.026

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从微弧氧化后处理封孔技术及微弧氧化自封孔技术两方面归纳了近年来国内外有色金属表面微弧氧化膜层封孔技术的发展情况，分析了各种微弧氧化封孔技术的特点，总结了各种封孔技术在有色金属表面处理中的应用，指出了微弧氧化封孔技术未来的研究方向。

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核电项目防大气腐蚀工作经验与建议

陶新磊, 王煜, 褚兆鑫, 杜超

材料保护. 2021, 54(1): 162-166. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.027

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我国在建和已建核电厂大都位于沿海，服役大气环境大都属于典型的海洋性大气环境，腐蚀性较强。核电项目设备和材料的腐蚀一直是在建和运行核电厂重点关注的问题，关系核电项目的经济性和安全性。尤其核电行业并没有针对暴露在室外大气环境下的设备防腐蚀问题专用的防腐蚀标准。对比了核电项目现行防腐蚀工作措施与防腐蚀行业的通用标准要求，以发黑和磷化处理为例分析了其作为核电紧固件临时性防腐蚀措施的效果及不足，寻找差距并提出了建议和改进措施，为核电项目防腐蚀工作提供了参考。

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西南山区某油气并行管道阴极保护系统相互干扰检测分析

王爱玲, 冼国栋, 余东亮, 赵雄, 黄文, 胡绍磊, 陈程

材料保护. 2021, 54(1): 167-173. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.028

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西南山区管道埋设地质条件复杂，运行难度系数大，土壤性质变化多样且腐蚀性普遍较强。由于山区管道路由的限制性，原油管道、天然气管道、成品油管道在同一管道廊带并行敷设，最小间距不到1.5 m，并行方式存在同沟敷设、同路由敷设2种情况，每条管线均采用独立的阴极保护系统。针对该情况，检测了西南山区并行管道沿线共5座站场及14座阀室，结果发现：站场区域阴极保护对并行管线阴极保护系统干扰影响较大；油气合建的站场和阀室的线路阴极保护系统之间引起的干扰更普遍；并行管道相互干扰的范围有限，通常距离阴极保护系统约3 km左右其干扰引起的通电电位变化已经小于50 mV。

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抗硫油套管抗硫化物应力腐蚀开裂性能检测方法的选择与应用

文春宇, 王毛毛, 伍葳, 李大朋, 孟鐾桥, 王修云, 陈迎锋

材料保护. 2021, 54(1): 174-177. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.029

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概述了国内外硫化物应力腐蚀开裂(SSC)试验的相关标准及推荐方法的评定指标，结合油气井SSC风险分布、井下油套管的受力情况与抗SSC性能检测的目的，选取了标准拉伸试验法(NACE TM 0177中的A法)作为抗硫油套管抗SSC性能的检测方法，并给出了详细的结果评定方法。以110TS套管为例，利用标准拉伸试验法对其抗SSC性能进行了检测。结果表明：通过标准拉伸法可有效地检测出抗SSC性能不达标的油套管，避免其流入后续的生产环节，引发生产与安全事故。

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武汉燃气管道受城市轨道交通杂散电流干扰下的腐蚀速率分析

李勃聪, 姜子涛, 杨军华, 王宏新, 李培, 陈程

材料保护. 2021, 54(1): 178-183. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.030

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随着武汉轨道交通的迅猛发展，轨道交通泄漏到大地的杂散电流日益增多，但目前缺乏对武汉轨道交通，特别是有轨电车动态杂散电流干扰下腐蚀速率的系统研究。对武汉轨道交通动态直流干扰下的管地电位进行了24 h连续监测，对其干扰进行风险评估并得到了6处腐蚀风险较高点进行腐蚀速率测试。结果显示：土壤自然腐蚀速率为0.022～0.063 mm/a，杂散电流干扰造成的腐蚀速率为0～0.38 mm/a，阴极保护效果良好的情况下管道腐蚀风险较低，存在杂散电流干扰的情况下燃气管道的腐蚀速率是土壤自然腐蚀下的几倍乃至十几倍，干扰最高的有轨电车测试点测得的腐蚀速率最高为0.38 mm/a。

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某船桨毂螺栓腐蚀现象分析及改进建议

王君君, 康敬原, 严文超

材料保护. 2021, 54(1): 184-186. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.031

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某调距桨型式推进船舶的桨毂螺栓发生腐蚀。通过材质、力学性质分析等手段对其腐蚀的原因进行了探查，发现轴电流是事故的主要诱因，并且提出了相应的改进建议，可为后续类似船舶设计给出参考意见。

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第二急冷换热器筒体开裂原因分析

张胜男, 赵文斌, 童爱群, 卢仲海

材料保护. 2021, 54(1): 187-192. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.01.032

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某石化公司乙烯厂乙烯装置的核心设备第二急冷换热器于2018年5月突然发生泄漏，导致设备停车。检修发现本次泄漏主要发生在换热器壳体靠近上管板的第一节筒节,壳体失效位置存在贯穿性裂纹，裂纹已沿厚度方向完全开裂。为此，查阅了该设备的原始制造资料，进行了换热器筒体开裂现象的应力分析、宏观检查和取样分析。最终确定碱应力腐蚀是引起换热器筒体失效开裂的根本原因，并提出了相应的防止措施。

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