材料保护

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刘阳, 蔡洪能, 魏志远, 黄亚萍

材料保护. 2021, 54(11): 1. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.001

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隔热性能是评价热障涂层的一个重要指标，而涂层内孔隙是影响其热障性能的关键因素之一。为此，基于Abaqus软件，通过Python二次开发建立包含孔隙的热障涂层隔热分析模型，参数化研究了不同孔隙率、孔隙倾斜角度和孔隙横纵比对涂层隔热性能的影响，获得不同孔隙特征参数下陶瓷层的温度场分布特征，并对比分析不同孔隙特征参数下陶瓷层的有效热导率。结果表明：孔隙率增加能显著影响涂层的隔热性能；在0°～180°范围内，随着孔隙倾斜角增加，有效热导率呈现有规律的变化趋势；随着孔隙横纵比增加陶瓷层隔热性能提高。数值模拟结果对下一代先进热障涂层制备工艺参数和结构设计优化具有重要的指导意义。

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磁控溅射碳/铜复合涂层在脂润滑下的载流摩擦学性能研究

吴浩, 夏延秋, 吴礼宁, 林飞虎

材料保护. 2021, 54(11): 10. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.002

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为得到摩擦性能良好的导电涂层，用磁控溅射法制备了3种碳/铜复合涂层，利用载流摩擦磨损试验机分别测试了导电润滑脂润滑下不同电压时各涂层的载流摩擦学性能，通过扫描电镜(SEM)和X射线光电子能谱仪(XPS)观察并分析了磨痕表面形貌及主要元素化学状态。结果表明：磁控溅射碳/铜复合涂层具有优良的减摩抗磨能力和较好的导电性能，制备的涂层2中(制备工艺参数为C靶功率1 000 W、Cu靶功率200 W)碳和铜的比例最合适；在载流摩擦过程中，磁控溅射碳/铜复合涂层中形成了石墨化碳膜和以氧化物为主的摩擦化学保护膜。

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活化剂硫对镍阳极溶解行为及其残渣率的影响

王春霞, 曹鑫帅, 谭小生, 黄章崎, 张玉清, 夏日辉, 邹俊文

材料保护. 2021, 54(11): 15. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.003

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为了抑制镍阳极的钝化，改善电镀镍阳极的溶解性能，降低镍阳极的残渣率，研究了活化剂硫对镍阳极溶解行为及其残渣率的影响。采用电化学工作站研究了阳极极化曲线，通过光学显微镜和扫描电子显微镜等观察研究了镍阳极溶解的宏观、微观形貌，利用赫尔槽试验比较活化剂对镀层性能的影响。结果显示：1×10-4 mol/L Na2S2O3能够显著提高镍的致钝电流密度；通过电位 - 时间曲线对比可知，硫元素的加入对镍阳极溶解有明显的钝化抑制作用，表现在能够在较大电流密度区间内降低电极电位；活化剂硫的加入能够明显改善镍阳极的溶解情况，残渣率从1.16%下降到0.36%；通过赫尔槽试验的镀层对比可知，硫活化剂的加入对镀层外观无明显影响；在活化剂硫的作用下，氧化镍与硫反应生成了硫化镍与氧气，氧气脱附使得镍阳极表面溶解更加均匀。

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磁致热涂层的冷喷涂工艺及其性能研究

曹达华, 李兴航, 万鹏, 周瑜杰

材料保护. 2021, 54(11): 22. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.004

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电磁加热在电饭煲、电压力锅及电磁炉等烹饪器具方面广泛应用，这些烹饪器具要求所使用的锅具具有良好的导磁性能。采用冷喷涂技术在非导磁的铝质锅具表面制备了具有稳定电磁参数及良好加热性能的铁基导磁涂层。借助扫描电子显微镜(SEM)、热震试验箱、拉伸试验机等研究了熔覆层的微观形貌、断面结合层、结合强度以及耐冷热冲击性能。结果表明：在铝基锅具表面喷涂的导磁涂层结合力达到55 MPa，孔隙率小于0.9%，冷热冲击循环100次涂层无开裂；同时，测试30个锅具的电磁参数Ls和Rs，导磁参数稳定一致，并具有良好的电磁加热特性。

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B₄C对氩弧熔覆AlCuFeNiCo高熵合金涂层组织及性能的影响

时海芳, 王红蕾, 李强, 张正强, 刘忆

材料保护. 2021, 54(11): 27.

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为了研究B4C对AlCuFeNiCo高熵合金涂层组织及性能的影响，使用氩弧熔覆的方法在Q235钢表面制备了AlCuFeNiCo(B4C)x高熵合金涂层，研究了B4C的加入对AlCuFeNiCo高熵合金的硬度和耐磨性能的影响。结果表明：AlCuFeNiCo(B4C)x高熵合金涂层均由面心立方结构(fcc)和体心立方结构(bcc)两相组成，B4C的加入使得fcc相含量不断增多，但并未生成复杂的金属间化合物，同时未发现有未熔化的B4C颗粒存在，其组织则由树枝晶构成。硬度方面，随着B4C含量的增加，高熵合金涂层硬度不断提升，其中AlCuFeNiCo(B4C)0.4的硬度最高，可达62.68 HRC。耐磨性方面也相同，相比于未添加B4C的涂层，AlCuFeNiCo(B4C)0.4的耐磨性能提升了34.2%。

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La₂O₃对AZ31镁合金表层扩渗Zn的影响

钟强, 李秀兰, 罗宏

材料保护. 2021, 54(11): 31. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.006

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通过在AZ31镁合金表面固态扩渗Zn，研究La2O3稀土元素对AZ31表面固态扩渗Zn层形成机理的影响。在390 ℃下,选用La2O3+Zn粉为渗剂，分别在2，4，6 h的条件下对AZ31进行固态扩渗，然后借助金相显微镜和X射线衍射仪(XRD)对扩渗层的物相组成和显微结构进行研究，探索和建立La2O3稀土对AZ31扩渗Zn机理影响的模型。结果表明：在扩渗2 h时，跃迁能量不足，没有渗层产生；在4 h时，发生合金转变Mg0.97Zn0.03+Zn→MgZn+MgZn2；6 h时发生包晶反应L+MgZn2→Mg2Zn3；在390 ℃下对AZ31镁合金进行Zn+La2O3粉的固态扩渗，La2O3由于活泼的化学性，破坏了AZ31基体表层结构，加快了渗剂Zn的扩渗速度，前期主要为原子扩散，中期为液态扩散+合金转变Mg0.97Zn0.03+Zn→MgZn+MgZn2，后期为液态扩散+反应扩散(包晶)L+MgZn2→Mg2Zn3。

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0Cr15Ni5Cu2Ti钢表面2种气体氮化层的性能研究

朱锦云, 樊湘芳, 杜成明

材料保护. 2021, 54(11): 35. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.007

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为提高0Cr15Ni5Cu2Ti的耐磨、抗高温氧化等性能，采用气体氮化技术对0Cr15Ni5Cu2Ti钢表面进行渗氮处理；利用能谱仪(EDS)分析渗氮层的组成及含量；采用X射线衍射仪(XRD)分析渗氮层的物相成分；采用显微硬度计测试渗氮层的硬度；采用光学显微镜观察试样的磨损形貌；采用高温摩擦磨损试验机对渗氮层进行摩擦磨损试验；利用高温氧化炉对渗氮层进行抗高温氧化试验。结果表明：井式气体渗氮层主要由Fe、γ - Fe及CrN、α′N组成，而真空气体渗氮层主要由Fe、γ - Fe及CrN物相组成。基材经气体氮化后，氧化速率下降，抗高温氧化性能提高。井式气体氮化后试样的平均硬度值为369.9 HV2 N，真空气体氮化后试样的平均硬度值为333.5 HV2 N，而基材的平均硬度值为442.2 HV2 N。经气体氮化后试样磨损量减少，井式气体氮化试样磨损量为基材的25%，而真空气体氮化的磨损量为基材的40%。

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基于有限元法的半球形点腐蚀损伤P110油管剩余强度分析

张江江, 袁樾, 曾文广, 郭玉洁, 李芳, 邓宽海, 范春玲, 林元华

材料保护. 2021, 54(11): 39. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.008

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油管服役环境中CO2、H2S等各种腐蚀性物质共存，点腐蚀时有发生，其直接后果是降低了油管的剩余强度，成为制约管柱完整性的重要因素之一。对点腐蚀油管进行剩余强度分析，利于油管的安全运行，可为工程技术人员现场评价油管适用性与完整性提供理论依据。为此，采用ABAQUS软件，基于API 579标准，建立了48种半球形点腐蚀损伤油管三维模型，并对模型进行了验证。模拟并得到了油管外径、壁厚，点腐蚀缺陷分布、数量、深度对油管剩余强度的影响规律。结果表明：(1)相同点腐蚀参数下，88.9 mm油管的剩余强度下降率比73.0 mm油管的平均低3.09%，其设计规范中的傅立叶系数更小，油管安全性更高；(2)油管轴向上点腐蚀缺陷分布是降低油管剩余强度的主要因素；(3)油管点腐蚀缺陷个数更多，其承压能力不一定更低，但在排除点腐蚀分布影响下，承压能力一定更小；(4)随着点腐蚀深度的加深，油管的剩余强度迅速减小，极易发生穿孔事故。

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镍基SrAl₂O₄:Yb²⁺、Re³⁺稀土光致储能复合镀层的制备及表征

付以嘉, 傅新广, 候锐峰

材料保护. 2021, 54(11): 48. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.009

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为了自敏监测镀层在耐腐蚀或耐磨等使用工况下的完整性，在低应力氨基磺酸盐镀镍液中添加SrAl2O4:Yb2+、Re3+稀土光致储能粉颗粒，电沉积制备了低应力光致储能复合镀层。采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、图像亮度计、荧光测厚仪、热震法等对镀层形貌结构、成分及分布、体积分数、厚度、结合力及光学性能进行表征。结果表明：添加1.6 g/L光致储能粉，在1 A/dm2低电流密度等条件下，可获得光致储能粉体积分数为76%的复合镀层。镀层表面为无光的亮灰色、较粗糙，光致储能粉颗粒较均匀密集地镶嵌在镍镀层中，局部出现节瘤状。激发后表面发出点状黄绿色光，主波长为587.1 nm，余辉亮度为0.038 2 cd/m2、余辉时间为30 min，具有一定的余辉特性。

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准干式电火花强化TC4强化层的耐高温试验研究

赵俊领, 蔡兰蓉, 李敏, 高忠玉, 王井玲

材料保护. 2021, 54(11): 53. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.010

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为了揭示TC4强化层的耐磨性能随高温的变化趋势，对混粉准干式电火花强化后的钛合金强化层进行耐高温试验，并对强化层在不同温度及不同保温时间下裂纹的萌生和扩展进行统计分析，测量强化层冲击前后磨损量的变化。结果表明：强化层受高温保温后，微观组织花瓣状强化相有裂纹萌生和扩展。在650 ℃条件下，裂纹从花瓣状强化相尖端萌生扩展，之后向瓣身扩展，但是向瓣身扩展量很小；在750 ℃条件下，裂纹从瓣身萌生，之后向花瓣顶端扩展，出现分叉并进一步扩展，花瓣撕裂。650 ℃条件下裂纹平均总长度比750 ℃的要低。经高温试验后，强化层的磨损量均升高，最大升高至原来的2倍左右，但仍低于钛合金基体材料的磨损量；750 ℃高温试验后强化层抗磨损性能的降低量大于650 ℃的。

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输电杆塔用热镀锌钢在模拟东南沿海大气环境中的加速腐蚀试验方法研究

周经中, 王晓芳, 陈云, 郑奇凯, 郝文魁, 杨丙坤, 黄路遥, 黄松强

材料保护. 2021, 54(11): 57. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.011

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为探讨室内中性盐雾+周浸加速试验对热镀锌钢的加速性以及室外曝露试验与室内加速试验的相关性，通过腐蚀动力学、腐蚀产物宏观形貌、微观组织以及物相组成等方面的表征，研究了输电杆塔用热镀锌钢在室内中性盐雾+周浸加速试验与东南沿海地区高温高湿的大气环境室外曝露试验中的腐蚀行为。结果表明：相对于室外大气曝露试验，经过5个周期的中性盐雾+周浸试验，热镀锌钢平均腐蚀速率明显增大，腐蚀加速比为416.1，中性盐雾+周浸可以快速模拟热镀锌钢从服役到失效的过程；SEM和XRD结果表明室内加速试验后期形成Zn5(OH)8Cl2·H2O和NaZn4(SO4)Cl(OH)6·6H2O复合腐蚀产物层，与室外曝露试验的腐蚀过程及腐蚀产物相近，腐蚀产物相对致密，能够起到进一步阻止基体金属被腐蚀的作用，室内中性盐雾+周浸加速腐蚀能够反映热镀锌钢在东南沿海地区室外大气环境的腐蚀过程。

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近海大气腐蚀环境下纳米TiO₂改性环氧富锌涂料的耐蚀性研究

于俊峰, 刘瑾, 修长军, 王凯, 李民强, 王遂平, 张英凯, 李春玲

材料保护. 2021, 54(11): 63. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.012

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为了提高环氧富锌涂料的耐腐蚀性，制备了不同掺杂量、不同涂层厚度纳米TiO2改性环氧富锌涂料。采用盐雾试验以及电化学阻抗谱(EIS)测试了不同的涂层在3.5%(质量分数，下同)的NaCl溶液中的耐蚀性能。结果表明：随着纳米TiO2掺杂量的增加，涂层的耐蚀性能先提高再降低；涂层耐蚀性随涂层厚度的增加先提高后降低；随着试验温度的增加，涂层的耐蚀性降低，在纳米TiO2掺杂量为1%(质量分数，下同)、涂层厚度在150 μm左右、试验温度在25 ℃左右时，涂层的耐蚀性能最好。研究结果为新型纳米复合环氧富锌涂料的开发及改性提供了技术支持。

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LNG接收站IFV海水系统模拟冲刷腐蚀行为研究

王晓博, 高振, 王秀林, 王江云, 李志峰

材料保护. 2021, 54(11): 69. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.013

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为了保证液化天然气(LNG)接收站安全平稳的运行，及时掌握站内关键设备的腐蚀情况，通过数值模拟及管路式冲刷腐蚀装置，研究了LNG接收站中间介质气化器(IFV)海水系统在不同流速和不同石英砂含量下的冲刷腐蚀行为，通过SEM、EDS和失重法对典型管件的微观形貌和腐蚀速率进行了分析。结果表明：LNG接收站IFV海水系统在正常工况下不存在明显冲刷腐蚀现象；当流速达到12 m/s时，各管件微观上均存在明显冲刷痕迹，入口第一弯头和盲三通处最为明显，相比于沙粒浓度，流速对冲刷速率的贡献更为显著，管路式试验结果和数值模拟结果相吻合。研究认为：LNG接收站IFV海水系统在正常工况可以满足安全生产的需要，但运行过程中需严格控制海水中微生物和泥沙含量，确保介质流速不超过12 m/s；借助数值模拟技术可以很好地预测设备易腐蚀部位，指导日常监检测。

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高温油井用H₂S脱硫剂的评价研究

孙玉豹, 王少华, 肖洒, 姬辉

材料保护. 2021, 54(11): 78. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.014

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部分海上稠油高温热采中产生了少量H2S，游离的H2S会给海上平台生产带来一定的安全隐患，而在生产热采井井下注入脱硫剂可以清除游离H2S，并减轻油管腐蚀，但目前就生产油井中脱除H2S的研究鲜见报道。为此，通过自制装置，在80 ℃模拟热采井产出水中评价了脱硫剂的脱硫效果，以及180 ℃高温老化处理后脱硫剂的效果；进一步通过失重试验，评价了筛选出的脱硫剂对N80钢腐蚀和缓蚀剂的影响。结果表明脱硫剂DES - 8的综合性能最好。80 ℃时含1 000 mg/L H2S的模拟地层水中，1 000 mg/L脱硫剂DES - 8的脱硫率为96%；而高温老化处理对脱硫剂有较大影响，脱硫效果均降低。H2S浓度和CO2的存在对不同浓度的脱硫剂脱硫效果产生较大影响，需要结合实际选用合适的用量。失重结果表明，该脱硫剂与缓蚀剂具有良好的协同作用，80 ℃时缓蚀率能达到90%左右。因此脱硫剂DES - 8能够用于高温井下环境，实现对产出液中游离H2S含量的有效控制，与缓蚀剂结合可有效抑制油管的腐蚀，可进行现场应用。

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铝、铁含量对锌浴流动性和表面张力的影响研究

何飞, 王胜民, 赵晓军, 魏源

材料保护. 2021, 54(11): 82. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.015

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在热浸镀锌中，锌浴的流动性和表面张力对镀层的表观质量，组织结构及性能有重要影响。为了探讨不同成分的铁、铝含量对锌浴的流动性和表面张力的影响，配制了不同铝、铁含量的合金锌浴，其中铝(0.20%,0.25%,0.30%,0.35%，0.40%，0.45%，质量分数，下同)、铁(0.003%,0.006%,0.009%,0.012%)，对其在系列温度450，453，456，459，462，465 ℃下锌浴的流动性和表面张力进行了测试和分析。结果表明：当铁、铝成分一定时，随着温度的升高，锌浴的表面张力降低，流动性增强；当温度一定且Fe含量一定时，向锌浴中分别添加不同成分的铝，对锌浴的流动性和表面张力没有规律性影响；当温度一定且Al含量一定时，向锌浴中分别添加不同成分的纯铁粉，对锌浴的流动性和表面张力没有规律性影响；当锌浴中铝含量为0.35%时锌浴的流动性较好。

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多元素合金共渗用水性封闭漆的研制

贾恒琼, 魏曌, 王涛, 杜存山, 祝和权

材料保护. 2021, 54(11): 89. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.016

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为了实现混凝土桥梁附属钢结构的长效防腐蚀，研制了一种水性单组分丙烯酸烤漆，在钢铁基材表面采用了多元素粉末共渗+钝化+封闭漆处理防腐蚀技术(PCA)，并对该技术的体系选择、制备过程、光泽、附着力、耐候性、防腐蚀性、耐湿热、耐二甲苯浸泡性能、施工工艺等方面进行了阐述。结果表明：研制的水性单组分丙烯酸烤漆具有优异的物理力学性能、耐候性、防腐蚀性、耐湿热性能及耐二甲苯浸泡性能等。采取浸涂工艺，一方面使涂膜更加完整，另一方面提高了涂料的利用率。

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短切玄武岩纤维增强环氧树脂复合涂层的制备与性能研究

吴名越, 王莹莹, 张海龙, 唐鋆磊, 唐军, 曾树义, 韩宏昌

材料保护. 2021, 54(11): 94. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.017

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为了促进短切玄武岩纤维(BF)在涂料填料中的应用，制备了不同含量、不同尺寸的短切玄武岩纤维增强复合涂层，研究了复合涂层的力学性能、耐腐蚀及耐磨性能。其中短切玄武岩纤维含量分别为0%(质量分数，下同)、5%、10%、15%、20%、30%；短切玄武岩纤维长度分别为0～10 μm、20～40 μm、40～60 μm、60～80 μm、80～100 μm(分别对应的长径比0.1～1.0、2.0～4.0、4.0～6.0、6.0～8.0、8.0～10.0)。结果表明：不同含量中，添加30%短切玄武岩纤维复合涂层的硬度、耐磨性能、拉伸强度最好，其硬度为20.1 HV，耐磨性能相对于纯环氧涂层提高了75%，拉伸强度为63 MPa。电化学阻抗测试、中性盐雾试验表明30%短切玄武岩纤维复合涂层的耐腐蚀性能最好。长径比梯度中，添加长径比为8.0～10.0短切玄武岩纤维复合涂层的硬度、拉伸强度最好，其硬度为21.9 HV，拉伸强度为72 MPa，电化学阻抗测试表明长径比为2.0～4.0的复合涂层的耐腐蚀性能最好。

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切削工艺对7075铝合金喷丸效果的影响

陈李学, 蒋建军, 李伟刚, 王成雨, 门向南, 钞欣, 曾维逵, 杨杰

材料保护. 2021, 54(11): 104. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.018

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切削作为喷丸的前置工艺，会对喷丸后的应力和变形产生影响。为了对这种影响进行定量分析，研究了切削状态下7075铝合金试片喷丸后的残余应力和变形情况，并设置了切削试片退火后再进行喷丸的退火状态对照组。结果表明：相同喷丸参数在切削状态下得到的残余应力要明显大于退火状态，而变形量的差别较小。有限元仿真结果证实了试验结果，并进一步模拟了不同退火程度后进行喷丸的仿真结果，结果表明退火越完全，喷丸后的残余应力越小。切削工艺使喷丸后最终残余应力值增加，但对喷丸过程的变形增量影响较小。

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丙烯海松酸(乙三胺)醇酸树脂磁漆的制备及防腐蚀性能研究

谭政亮, 余会成, 石展望, 文新萍, 雷福厚, 苏东荣

材料保护. 2021, 54(11): 108. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.019

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为了提高醇酸树脂磁漆的防腐蚀性能，以干性长油度醇酸树脂为主要成膜物质、丙烯海松酸(乙三胺)为缓蚀剂并添加其他助剂，制备了松香基醇酸树脂磁漆，并用喷涂法将其均匀地喷在预处理后的马口铁板上。用Tafel极化曲线、电化学交流阻抗测试、附着力测试、硬度测试和盐雾试验测试了涂层的性能。结果表明：与空白醇酸树脂涂层相比，添加了缓蚀剂丙烯海松酸(乙三胺)的醇酸树脂涂层的性能有很大的改善，且加入丙烯海松酸(乙三胺)质量分数为0.3%的醇酸树脂涂料的各项性能最佳，硬度为2 H，附着力为1级，腐蚀电流密度为1.8×10-6 A/cm2。

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一种耐磨磷化层的性能评价方法

刘平保, 彭贤锋, 郁瑞生

材料保护. 2021, 54(11): 114. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.020

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为了准确评价耐磨磷化层的性能，利用扫描电镜研究了磷化层结晶尺寸与平均厚度的对应关系、结晶尺寸与基体腐蚀凹陷深度和数量的对应关系以及磷化层结晶尺寸、覆盖率、基体腐蚀凹陷程度对磷化层润滑性能的影响。结合失效分析案例得出磷化结晶尺寸为4～10 μm，在一个20 mm测量长度上，15～30 μm深度范围的腐蚀凹陷的数量不超过30个，不少于15个，大于30 μm深度范围的腐蚀凹陷的数量不超过5个，覆盖率为100%时，磷化层的润滑性能最好。形成采用扫描电镜观察磷化层的结晶尺寸、覆盖率以及基体腐蚀凹陷程度来评价磷化层性能的新方法，并通过应用案例进行了验证。

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碳纤维复合材料/金属机械连接接头疲劳绝缘特性研究

孙巍, 陈国涛, 刘建良

材料保护. 2021, 54(11): 119. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.021

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为了解决碳纤维复合材料(CFRP)/金属连接结构在海水环境和疲劳载荷联合作用下的电化学腐蚀问题,采用全浸腐蚀测量方法,测试了CFRP与金属钢板分别在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的自腐蚀电位,提出了5种CFRP/金属结构绝缘连接方案,并分别开展两阶段拉-拉疲劳绝缘特性试验研究。结果表明:在螺钉表面涂刷螺纹绝缘胶(方案I)或喷涂绝缘环氧粉末涂层材料(方案Ⅱ)均不能有效抑制CFRP/金属连接区域的电化学腐蚀行为;螺钉表面绝缘环氧粉末涂层耐疲劳磨损性能优于螺纹绝缘胶,在JN-1型环氧密封胶泥保护作用下,方案Ⅳ连接接头绝缘疲劳性能优于方案Ⅲ;在方案Ⅳ基础上,在其连接区域内增设尼龙套筒(方案Ⅴ),同样具有良好的绝缘疲劳性能,且效果更佳。

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N离子注入能量对TiC涂层的微观结构和耐磨性能的影响

窦忠宇, 张愉, 赵锦耀, 张殿喜

材料保护. 2021, 54(11): 124. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.022

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为提高WC - Co合金YG8表面的摩擦磨损性能，在其表面制备TiC涂层后，再通过N离子注入进行表面修饰，在一定的N离子注入剂量下，研究不同注入能量(20～50 kV)的N离子对WC - Co合金表面TiC涂层的微观结构和耐磨性能的影响。结果发现：N离子注入不仅可以有效提高TiC涂层与硬质合金基底的结合强度，而且可以降低其表面摩擦系数；XRD结果显示注入后有新相TiO2生成，非晶碳和氧化物对涂层表面摩擦磨损性能的提高起积极作用；随N离子注入能量的增加涂层的膜/基结合力逐渐增大，其表面摩擦系数逐渐降低，但涂层的磨损截面面积先减小后增大，说明其耐磨损性能在提高且在注入能量为40 kV时最为显著。分析认为，TiC涂层摩擦磨损性能的提升不仅与TiC晶相的非晶化和新相的生成有关，而且与离子注入本身机制有关。

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航空发动机压气机防钛火可磨耗封严涂层的研究进展

董宇, 刘梅军, 徐彤, 杨冠军

材料保护. 2021, 54(11): 129. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.023

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钛合金在航空发动机工业中的应用十分广泛，但钛合金存在持续燃烧敏感问题，钛火故障不仅造成巨大经济损失，还严重影响着飞机的飞行安全。防钛火可磨耗封严涂层能有效防止钛火发生。从功能需求、结构设计、材料设计与合成、制备方法与性能调控4个方面阐述了防钛火可磨耗封严涂层的研究进展，并面向高效可靠航空发动机研制，提出了防钛火可磨耗封严涂层需重点强化的发展方向，可为新型防钛火阻燃涂层的创新设计和制备调控提供参考。

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原油加工过程中有机氯化物腐蚀与防护的研究现状

郭金彪

材料保护. 2021, 54(11): 137. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.028

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随着原油开采和运输难度的增大，许多油田在原油开采、储存和运输过程中添加了有机含氯助剂，导致原油中的有机氯化物含量大幅升高。原油中的有机氯化物无法通过电脱盐有效脱除，会随原油进入常减压蒸馏装置及二次加工装置，造成设备腐蚀、氯化铵结晶堵塞、催化剂中毒等问题。介绍了原油加工过程中有机氯化物的来源、有机氯化物腐蚀的原因及常减压蒸馏装置、加氢装置及重油催化裂化装置的典型腐蚀案例，并总结了原油加工过程中有机氯化物的防护措施。

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水性锈面涂料的研究进展与发展趋势

王鑫, 朱庆军, 侯保荣

材料保护. 2021, 54(11): 140. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.024

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锈面涂料可以在未充分除锈的钢铁表面上进行涂装，通过对铁锈进行渗透封闭、稳定或转化从而达到防腐蚀目的。考虑到环保、安全的因素，近年来水性锈面涂料成为研究热点。系统阐述了水性锈面涂料的研究进展，包括常用转锈剂的作用机理以及水性锈面涂料的主要成分。同时，列举了目前水性锈面涂料研究中已经用到的检测标准和研究方法。另外，在已有研究基础上展望了水性锈面涂料未来的发展趋势。

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改性TiO₂纳米复合材料光生阴极保护的研究进展

杨占元, 李红, 张鹏飞, 崔星强, 宋维哲, 陈硕

材料保护. 2021, 54(11): 151. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.025

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光生阴极保护技术是金属腐蚀与防护技术中的重要方法之一。其中TiO2具有光电性能优异、稳定性高、抗光腐蚀性等特点，是一种非常理想的光生阴极保护光阳极材料，但TiO2在实际应用方面仍存在可见光利用率低、对自腐蚀电位较负的金属保护性能差、暗态下无保护作用等问题。列举了金属、非金属掺杂TiO2以及半导体复合TiO2等材料在金属光生阴极保护领域的研究进展，并简要介绍了几种新型光电极材料。

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铜腐蚀防护及缓蚀剂研究进展

王兆程, 程瑾, 王宜迪, 曹长海, 李澜鹏

材料保护. 2021, 54(11): 160. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.026

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总结了近年来在铜腐蚀防护领域的最新研究成果，详细介绍了唑类化合物、植物萃取物、氨基酸、药物分子、离子液体等几类主要的铜缓蚀剂，从缓蚀机理入手阐述了几类缓蚀剂在不同环境下对铜及其合金的缓蚀效果，并对铜缓蚀剂领域未来的发展方向及科研热点进行了展望。

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自愈性超疏水材料在金属防护上的应用进展

王营, 胡康

材料保护. 2021, 54(11): 167. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.027

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超疏水表面是一种具有特殊表面性质的新型材料，具有防水、防雾、防雪、防污染、抗氧化、防腐蚀和自清洁以及防止电流传导等重要特点。该种材料因为其微纳米级粗糙结构和低表面能性质开始用于金属防护，能够大大减少腐蚀介质与表面的接触面积，有效地增大腐蚀粒子侵入基体表面的阻力。首先对超疏水表面的3种主流理论模型进行介绍，然后从不同角度综述了不同修复机理下超疏水材料的自愈方式；重点对当超疏水表面受到物理或化学破坏时，微胶囊型、高聚物型和负载缓蚀剂型的自我修复机理进行说明，并介绍了不同超疏水材料在金属防护中的应用；最后指出了自愈性智能型超疏水涂料的发展方向。

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关于新版GB/T 4334-2020标准的修订要点解析

刘满雨, 陈波, 宋昌宏, 胡晓波, 王庆江, 赵御民

材料保护. 2021, 54(11): 178. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.029

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新的国家标准GB/T 4334-2020“金属和合金的腐蚀奥氏体及铁素体一奥氏体(双相)不锈钢晶间腐蚀试验方法”于2020年11月1日正式实施。与旧标准相比，新标准废除了旧标准中方法D：不锈钢硝酸—氢氟酸腐蚀试验方法；增加了方法F：铜—硫酸铜—35%硫酸腐蚀试验方法和方法G：40%硫酸-硫酸铁腐蚀试验方法。同时，新标准对适用范围、取样方法和尺寸、敏化热处理制度等内容均进行了修订。通过新旧标准修订要点的梳理，列举与旧标准的异同点，有助于标准使用者加深对新标准的理解和认识。结果表明：新标准进行了系统的修改、补充和完善，结构更加完整，规范更加合理，表述更加严谨，可执行性更强。

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金属零件在加工过程中的临时防护

姚品娟, 魏胜利, 薛涛, 代晓瑛

材料保护. 2021, 54(11): 183. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.030

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为了防止金属零件在加工过程中发生腐蚀，采用恒定湿热试验、交变湿热试验和自然环境贮存试验方法，研究和确定了钢、铜、铝3种金属零件在机加工工序裸露放置的安全期，以及便捷环保的防护方法和合适的防护有效期。结果表明：短期内机加工过程中的零件可不进行防护封存，在一定的时间范围内，采用聚乙烯薄膜包裹和气相塑料薄膜封存可以代替油封，从而解决金属零件在加工过程中临时防护存在的问题。

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超超临界1 000 MW机组汽轮机高压缸积盐原因分析

李艳超, 周洋

材料保护. 2021, 54(11): 187. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.031

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介绍了某超超临界1 000 MW机组汽轮机高压缸积盐导致的汽轮机出力下降、调节级压力逐渐升高的故障分析过程。通过对汽轮机高压缸积盐成分分析，判断沉积物的主要成分为铝盐。经对锅炉“四管”垢样分析、新增设备材质及水汽品质等全面查定，分析在机组基建期间由Al元素组成的化合物黏附于省煤器管、屏式过热器管内表面，该物质在机组运行过程中随蒸汽进入汽轮机并沉积在汽轮机叶片上，从而引起汽轮机高压缸积盐。

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超超临界锅炉内螺旋水冷壁管横向开裂原因分析

杨希锐

材料保护. 2021, 54(11): 192. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.11.032

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通过宏观检查、光谱分析、显微组织观察、扫描电镜和能谱分析、力学性能试验等方法，对超超临界锅炉吹灰器附近水冷壁管的横向裂纹进行了研究分析。结果表明：裂纹均起源于外壁呈平行分布，表现为穿晶特征，内部充满腐蚀产物，为典型的热疲劳裂纹;吹灰器附近密封板及浇注料损坏是水冷壁管背火面产生热疲劳裂纹的主要原因；吹灰汽源过热度不足使吹灰蒸汽凝结带水，水冷壁管向火面被吹扫后管壁冷热交替幅度偏大，在硫腐蚀的共同作用下，发生腐蚀性热疲劳开裂。

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2021年, 第54卷, 第11期　刊出日期：2021-11-15

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