材料保护

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V₂O₅+Na₂SO₄熔盐作用下(Gd_0.9Sc_0.1)₂Zr₂O₇/YSZ热障涂层的热腐蚀行为研究

郭磊, 辛会

材料保护. 2021, 54(2): 1-8. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.001

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为评估(Gd0.9Sc0.1)2Zr2O7涂层的耐熔盐腐蚀性能，用等离子喷涂法制备了(Gd0.9Sc0.1)2Zr2O7/YSZ，研究了该涂层在V2O5 + Na2SO4熔盐中的热腐蚀行为，将腐蚀条件为涂覆熔盐的涂层在700～1 000 ℃ 热处理2 h和10 h。结果表明：(Gd0.9Sc0.1)2Zr2O7涂层与V2O5 + Na2SO4熔盐发生了明显的腐蚀反应，产物为GdVO4和t-ZrO2 2种，且腐蚀产物种类与热腐蚀温度和时间关系不大；但当腐蚀温度为700 ℃和800 ℃时，涂层表面有一定的Na2SO4残留。对腐蚀后涂层截面分析发现，涂层表面形成了反应层，该反应层可在一定程度上阻止熔盐渗透，但随着腐蚀温度的提升，形成反应层的能力变弱，涂层内可观察到较明显的熔盐痕迹；总体上来看，经700～1 000 ℃的熔盐腐蚀后，(Gd0.9Sc0.1)2Zr2O7/YSZ涂层依然能保持结构完整性。根据路易斯酸碱规则提出了熔盐与(Gd0.9Sc0.1)2Zr2O7的反应机理，阐明了涂层抗熔盐腐蚀的机制。

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La₂O₃纳米粒子及硅烷在铜合金表面处理液中协同作用的研究

吕雪飞, 吕颖, 陆洪杰, 甘树坤, 时龙

材料保护. 2021, 54(2): 9-12. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.002

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为了提高铜合金表面的耐蚀性，研究了La2O3纳米粒子、硅烷的协同作用，通过优选试验获得了含有硅烷(PropS-SH)基础处理液配方，利用扫描电镜(SEM)及X射线衍射仪(XRD)对处理后的铜合金表面形貌及结构进行了分析；通过交流阻抗等电化学测试方法分析了La2O3纳米粒子与硅烷对铜合金表面性能的影响。结果表明：La2O3纳米粒子与硅烷的加入使铜合金试件表面形成了致密、均匀的La/硅烷复合膜，从而提高了铜合金表面的耐蚀性能，即La2O3纳米粒子、硅烷对铜合金的耐腐蚀行为具有协同作用，其效果优于传统BTA钝化效果。

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纳米二氧化锆添加剂对润滑脂摩擦学性能影响的研究

贾其苏, 许世鹏, 赵杰鸽

材料保护. 2021, 54(2): 13-20. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.003

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为研究纳米二氧化锆作为添加剂对润滑脂摩擦性能的影响，制备了不同比例纳米二氧化锆的润滑脂，采用四球摩擦试验机以及高温往复式摩擦磨损试验机研究了纳米二氧化锆对润滑脂摩擦学性能的影响。利用激光粒度分析仪、粉末X射线衍射仪、傅立叶变换红外光谱仪对纳米二氧化锆进行表征，利用金相显微镜、三维形貌仪对磨损表面的三维形貌进行了表征。结果表明：添加纳米二氧化锆可以优化润滑脂性能，其最佳的添加比例为0.3%，最优的工作温度为50 ℃，平均摩擦系数比原始脂低16.87%，钢球磨斑直径较原始脂相比低11.48%，钢球的质量损失与原始脂质量低74.72%，钢球的磨斑平均高度比原始值低33.16%。

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SRB+IOB对X100管线钢在常熟土壤模拟溶液中应力腐蚀开裂行为的影响

杨旭, 孙福洋

材料保护. 2021, 54(2): 21-26. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.004

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为了更好地研究管线钢在特定土壤模拟溶液中的应力腐蚀机理，证实MIC和SCC的协同性与相关性，采用慢应变速率拉伸(SSRT)试验研究了SRB+IOB对X100管线钢在常熟土壤模拟溶液中应力腐蚀开裂行为的影响。结果表明：X100管线钢母材和焊缝试样在无菌和有菌(SRB+IOB)环境下的宏观断口均为斜断口，断裂面与拉伸轴方向大致呈45°，无菌环境下的断口颈缩程度均明显小于有菌(SRB+IOB)环境。母材和焊缝断口在无菌环境下均为韧性+脆性混合型断口，呈现准解理形貌，具有较高的SCC敏感性；在有菌(SRB+IOB)环境下均为韧性断口，呈现韧窝形貌，具有较低的SCC敏感性，且低于无菌环境。无菌环境下断口侧面的SCC裂纹明显多于有菌(SRB+IOB)环境。SRB+IOB的存在抑制了X100管线钢的脆变，导致X100管线钢的SCC敏感性降低，其影响作用主要集中在材料的塑性。

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耐候H型钢耐大气腐蚀性能的研究

闫婷, 高秀华, 韩蕾蕾, 吴红艳, 杜林秀, 李通

材料保护. 2021, 54(2): 27-33. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.005

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为了研究耐候H型钢在不同冷却工艺下的基体组织类型对其耐大气腐蚀性能的影响，对耐候H型钢热轧结束后采用轧后空冷、轧后随炉冷及轧后水冷3种冷却方式，分别获得了铁素体+贝氏体、铁素体+珠光体及全贝氏体3种不同的基体组织。利用周期浸润试验模拟了不同基体组织类型的耐候H型钢在大气环境中的腐蚀行为。对腐蚀后的带锈试样进行了失重分析及电化学试验来评价其腐蚀性能，采用电子探针(EPMA)观察分析其腐蚀产物形貌及锈层截面元素分布并利用X射线衍射(XRD)分析其腐蚀产物物相组成来探究其影响。结果表明：在腐蚀初期，轧后水冷获得的单相贝氏体组织的锈层最为致密完整且其耐大气腐蚀性能最优；在腐蚀后期，不同显微组织的耐腐蚀性能大致相同。

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表征Q235钢腐蚀速率的几种方法的比较研究

陈心欣, 关蕾, 李万江, 张晓东, 付益平, 李雨

材料保护. 2021, 54(2): 34-39. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.006

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目前常用的腐蚀速率测量方法有电化学测量法以及重量法，但在早期腐蚀阶段其测量准确性有限。针对该问题，以Q235钢在pH值为5的3.5%NaCl介质中的腐蚀行为为研究对象，通过传统的电化学阻抗谱分析了早期腐蚀动力学行为，通过法拉第定律计算了腐蚀速率。进一步开展静态浸泡试验，采用激光共聚焦显微镜测得体积缩减，测量浸泡样品的腐蚀失重，并换算为腐蚀速率。通过对比电化学测试法、失重法和体积缩减法的结果，发现在早期浸泡阶段，体积缩减法可以获得更为准确的腐蚀速率，为其余2种方法进行修正。

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基于硅树脂的封严涂层的制备及其性能研究

韩云利, 米廪营, 罗永明

材料保护. 2021, 54(2): 40-43. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.007

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为开发航空发动机使用的无金属填料的低温封严涂层(300～300 ℃)并提高飞机发动机密封涂层的使用温度，制备了基于甲基苯基硅树脂的密封涂层。采用氯硅烷共水解的方法合成了具有高热稳定性的甲基苯基硅树脂，并采用傅里叶红外光谱(FTIR)、差式扫描量热(DSC)和热重分析法(TGA)表征了其结构、固化行为和热稳定性；理想的涂层组成为：硅树脂∶石墨∶氮化硼∶石棉(质量比)=50∶15∶5∶15，以合成的甲基苯基硅树脂为基体树脂，添加石棉、石墨和氮化硼作为填料制备了封严涂层，对其综合性能进行了分析。所得结果显示：涂层于400 ℃老化100 h后，粘结强度仍达到10 MPa以上；涂层具有良好的耐热冲击性，在400 ℃～室温之间的冷热循环次数可达50次以上。该涂层经考核验证，可以满足某型号航空发动机对低温封严涂层的要求。

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超疏水超亲油304不锈钢网的制备及其油水分离性能

齐博浩, 刘长松, 赵欣生, 栗心明

材料保护. 2021, 54(2): 44-49. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.008

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目前，用于油水分离的材料成本高，制备工艺复杂且效果较差，针对这一现象，选用304不锈钢网作为基体材料，通过氯化铁溶液刻蚀法获得粗糙表面，随后用十七氟癸基三甲氧基硅烷对该表面进行改性，成功制备出具有优异油水分离特性的超疏水超亲油不锈钢滤网，并对其结构及性能进行了测试表征。结果表明：超疏水不锈钢网与水的接触角达到151°，油水分离测试中对黏度小、表面张力小的常见油品分离效率达90%以上，表明其具有优良的油水分离性能；另外，制备的超疏水超亲油不锈钢滤网具有较好的重复使用性，在重复油水分离过程100次后，接触角仍高达145°，并且仍能保持超疏水超亲油的特性。

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L245钢及Ni-W合金镀层在碱性硫化钠溶液中的腐蚀行为研究

曹卜元, 李荣, 成凯, 王耀辉, 刘高建, 梁永仁

材料保护. 2021, 54(2): 55-64. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.010

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天然气、石油的开采和运输过程中，析出水中的硫含量越来越高，硫的大量沉积导致集输管道连接件的严重腐蚀。为了提高基体钢的耐蚀性，延长连接件的使用寿命，在管道连接件上电镀一层Ni-W镀层，以提高连接件的耐蚀性能。通过浸泡法和电化学方法研究了Ni-W镀层及L245钢在含Na2S模拟采出水环境中的腐蚀行为，采用扫描电镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)分析了Ni-W镀层与L245钢腐蚀产物的表面形貌、成分和结构，并对比分析了Ni-W镀层的耐蚀性。结果表明：硫离子会加速基体L245钢的腐蚀，Ni-W合金镀层可以有效提高L245钢在含硫溶液中的耐蚀性能；硫离子浓度为0.005 0 mol/L时，硫离子水解反应生成的OH-吸附在钝化膜表面，减缓了Ni-W镀层表面的腐蚀。

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Mg含量对新型Zn-Mg合金组织和性能的影响

沈雁, 王红星, 李瑞峰, 王俭辛

材料保护. 2021, 54(2): 65-69. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.011

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为了提高Zn基合金的性能，采用合金化技术制备了一种新型Zn-Mg铸造合金，研究了不同Mg含量对Zn-Mg铸造合金微观组织与性能的影响。研究结果表明：随着Mg含量的增加，晶粒组织细化，且显著提高了合金的硬度。当Mg含量为3%(质量分数)时，摩擦系数曲线趋于平缓，且合金的摩擦系数降至0.40左右。Mg含量的添加量会显著影响Zn-Mg合金的耐腐蚀性，当Mg含量为2%(质量分数)时，耐腐蚀性最优。

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Mg含量对Al-Zn-In-Mg-Ti-Ga-Mn牺牲阳极性能的影响

宋卿源, 张海兵, 马力, 孙明先

材料保护. 2021, 54(2): 70-75. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.012

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为提高Al牺牲阳极的综合性能，采用电化学性能评价试验、电化学阻抗测试、极化测试、金相分析和微区电位分布分析等方法研究了Mg元素含量对 Al-Zn-In-Mg-Ti-Ga-Mn牺牲阳极性能的影响，确定了铝基牺牲阳极中Mg元素的合理含量。结果表明：随着Mg含量的增加，牺牲阳极实际电容量有所提升，Mg元素含量变化主要通过影响牺牲阳极晶粒尺寸、内析出物数量和分布来影响牺牲阳极的各项性能，当Mg含量为0.8%时，Al-Zn-In-Mg-Ti-Ga-Mn牺牲阳极性能较优。

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Cr及Cr-Ni掺杂对不同偏压下TiAlN薄膜性能的影响

梁伟忠, 王成磊, 张可翔, 梁朝杰, 谢映光, 林德民

材料保护. 2021, 54(2): 76-80. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.013

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为了使4Cr13不锈钢表面性能得到更好的优化和获得镀膜最佳的偏压工艺，在不同的偏压工艺下，采用多弧离子镀技术和磁控溅射技术在4Cr13不锈钢表面沉积掺杂 Cr 和同时掺杂 Cr、Ni的 TiAlN薄膜。采用附着力自动划痕仪研究不同偏压条件下薄膜与基体的结合力，采用扫描电子显微镜观察和分析薄膜的表面形貌，采用XRD技术检测薄膜的相结构，采用显微硬度计测量薄膜的显微硬度。结果表明：适当的偏压可以提高薄膜的硬度和结合力，在偏压为-250 V时，薄膜的表面硬度达到最大值2 259 HV0.1 N，结合力为36 N；并且掺杂Ni元素能够起到增强膜基结合力的效果。

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锌浴中Sb、Co、Ni对热浸镀锌合金层组织的影响

王强, 朱中喜, 尹付成

材料保护. 2021, 54(2): 81-85. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.014

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为了研究Q235钢热浸镀锌浴中Sb，Co，Ni元素的添加对合金镀层组织的影响，配制了19种不同的锌浴对Q235钢进行3 min热浸镀。利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪等测试方法研究了锌浴中Sb，Co，Ni单组元的添加和多组元同时添加对合金镀层厚度的影响以及组织形貌的变化。结果表明：单独向锌浴添加Sb不能有效降低镀层厚度；单独添加一定量的Co和Ni可以抑制ζ相层的异常生长，起到减薄镀层厚度的作用；同时添加Sb、Co能够减薄镀层厚度，但减薄效果不如单独添加Co的，其组织形貌仍为硅反应性组织；同时添加Sb、Co、Ni，三者协同作用能够细化合金层组织，减薄镀层厚度，对硅反应性的控制效果明显，且在自由锌层中不会形成大量三元化合物。

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面向轴件应用的激光熔覆修复强化试验研究

尹嵩, 陆海峰, 潘晨阳, 覃恩伟, 吴树辉

材料保护. 2021, 54(2): 86-92. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.015

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轴件是机械设备的关键基础构件之一，由于服役环境的影响，其表面磨损、划伤和腐蚀是常见的损伤形式。通过采用激光熔覆工艺，开展了轴件修复及强化的试验研究。为给后续激光熔覆修复工程化应用奠定工艺和理论基础，针对表面缺陷去除方式，研究了梯形和弧形挖槽对覆层与基体的结合特征的影响，分析了修复后覆层与基体界面处成分及硬度的梯度分布、熔覆层与基体复合体的拉伸性能、室温及高温下的磨损行为。结果表明：激光熔覆工艺是轴件修复强化的可行技术手段。

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电压对刀具用42CrMo钢离子镀TiAlSiN涂层组织及耐磨性能的影响

彭二宝, 马骁

材料保护. 2021, 54(2): 93-97. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.016

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为了提高刀具用42CrMo钢的耐磨性能，采用电弧离子镀技术在其表面沉积制备TiAlSiN涂层，并测试分析了励磁电压对其组织结构及摩擦学性能的影响。研究结果表明：提高电压后涂层表面粗糙度也随之增大，制得厚度更大的TiAlSiN涂层，从最初的2.16 μm持续增大到4.85 μm，表面粗糙度增大。随电压升高，涂层沿垂直基体表面的方向生长，获得了更明显的柱状晶，空隙数量也进一步增加，降低了涂层的组织致密度。随着电压的上升，等离子体离化率也明显提升，制备得到了硬度更高的涂层，涂层的厚度也明显增大。电压增加过程中，TiAlSiN涂层的摩擦系数和磨损率表现出先下降再升高的变化规律，当电压达到30 V电压时获得了最低磨损率。涂层存在磨粒磨损现象，可以观察到部分涂层发生了剥落。30 V电压时涂层表面变得更加平整，形成了更加致密的组织，耐磨性显著提高。

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PDMS薄膜表面有机硅耐磨涂层的制备研究

张敏, 李松晶, 李孝平, 聂高兴

材料保护. 2021, 54(2): 98-103. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.017

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为了提高聚二甲基硅氧烷(PDMS)薄膜表面的硬度和耐磨性，进一步拓展微流控材料的应用，提出了以甲基三甲氧基硅烷(MTMS)和苯基三甲氧基硅烷(PTMS)为主要原料，在PDMS薄膜表面制备有机硅耐磨涂层的方法。同时，加入具有增韧效果的丙烯酸甲酯溶胶和HCl催化剂等原料，测试了不同组分对涂层耐磨性、硬度、附着性、光学透光性及耐高温性等特性的影响，优化了涂层中各组分之间的配比。结果表明：制备的有机硅耐磨涂层可以有效提高PDMS薄膜表面的硬度、耐磨性及耐高温冲击性等性能，与PDMS基底之间的附着性良好，且在可见光区有一定的增透作用，有效改善了PDMS薄膜的表面特性。

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中温磷化技术在钢管塑性加工中的应用

褚旭, 彭杨, 何源, 周宪民, 吴伏生, 周瑜

材料保护. 2021, 54(2): 104-108. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.018

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为进一步促进中温磷化技术在钢管塑性加工中的应用，通过扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)、湿热试验箱、硫酸铜点滴试验法和退膜法对中温磷化处理的钢管的耐蚀性能进行了分析，确定了最佳的中温磷化工艺。研究表明，最佳的中温磷化工艺参数为：总酸度30～40 mg/L，游离酸度4.2～5.4 mg/L，促进剂浓度3～4 mg/L，磷化温度70 ℃，磷化时间10 min；通过最佳中温磷化工艺所制备的钢管磷化膜结晶致密，晶粒尺寸均匀，磷化膜主要成分为Zn2Fe(PO4)·4H2O，磷化膜重可达到7.42 g/m2，磷化膜层平均厚度为3.0 μm；钢管耐硫酸铜腐蚀时间超过300 s，耐湿热性能显著提升。

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微弧氧化对车用AZ31B镁合金磷酸盐转化膜组织和耐腐蚀性能的影响

杜少杰, 李扬

材料保护. 2021, 54(2): 109-112. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.019

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为了提高车用AZ31B镁合金磷酸盐转化膜的耐腐蚀性能，采用微弧氧化的方法对其表面进行加强，并测试研究了微弧氧化前后磷酸盐转化膜的组织和耐腐蚀性能。结果表明：磷酸盐转化膜经过微弧氧化增强处理后得到了尺寸更小的微孔，提高了整体膜的致密度并获得更平整表面。微弧氧化后膜内形成了新的MoSi2相，对膜表面微孔形成填充状态，使孔隙率明显减小。在磷酸盐转化膜表面进行微弧氧化处理会对其实现有效的增强。经过微弧氧化处理后粗糙度明显降低。对磷酸盐转化膜进行微弧氧化后再进行浸泡处理没有出现膜腐蚀情况，对基体也实现了良好覆盖状态。随浸泡时间延长，膜腐蚀速率表现出先增高后降低又增高的变化规律。

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表面微弧处理对QT600-3组织及性能的影响研究

赵帅

材料保护. 2021, 54(2): 113-117. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.020

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球磨铸铁QT600-3可制作曲轴、凸轮轴、连杆轴、齿轮、液压缸等，不仅要求相应的硬度和强度，还需要良好的耐磨损、抗表面疲劳性能。对QT600-3表面进行微弧强化，通过正交试验结果表明：强化电流19 kA，工件转速0.7 r/min，接触压力600 N时，QT600-3表面形成了由均匀细小的马氏体、渗碳体和残余奥氏体组成的白亮层；该强化层硬度可达850 HV2 N；摩擦磨损试验证实该层提升了材料的耐磨损性能。

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新型无痕水基防锈剂的制备及其在刹车盘前处理工艺中的应用

陈爽, 齐立新, 朱晓萍, 池浩然, 金佳惠

材料保护. 2021, 54(2): 118-121. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.021

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为了解决刹车盘工序间防锈的问题，采用单乙醇胺、二十一碳三元脂肪酸、二元有机磷酸等制备了一种刹车盘专用无痕水基防锈剂；通过电化学分析、QB/T 2117-95和JB/T 9181-2016的检测以及在刹车盘生产线的应用试验对该水基清洗剂进行了检测表征。结果表明：该防锈剂具有较强的防锈性能，添加浓度为1%时即可通过标准要求，最佳添加浓度为1%～2%，可应用于有磷化工艺的前处理生产线中。

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化学转化膜的自愈性研究进展

陈福瑞, 李文芳, 杜军, 祝闻

材料保护. 2021, 54(2): 122-126. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.022

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综述了铬酸盐化学转化膜、钒酸盐化学转化膜、钛锆化学转化膜、硅酸盐化学转化膜、植酸化学转化膜和有机-无机复合化学转化膜的自愈现象及其机理；指出多价态金属无机盐及有机-无机复合化学转化是自愈性转化膜主要的发展方向之一。

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钢结构热浸镀技术专利分析

岳增武, 张振岳, 李晓宇, 马永泉, 邵明星

材料保护. 2021, 54(2): 127-130. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.023

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热浸镀是目前钢结构腐蚀与防护应用最广泛的技术，通过中国专利数据库、德温特全球专利数据库和欧洲专利局数据库对热浸镀技术相关专利进行检索，并从热浸镀技术专利申请态势、申请区域分布、专利申请人、申请技术分支4个方面对热浸镀技术专利进行分析，指出中国专利申请与其他国家专利申请存在的差距，对热浸镀技术行业发展、专利申请方向提供一定的指导。

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生物医用镁合金材料的应用及耐蚀性研究进展

许东光, 马春华, 赵亚忠, 仲志国, 雷煜宇, 李晓哲, 杨浩

材料保护. 2021, 54(2): 131-139. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.024

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镁合金具有良好的力学性能，与人体生物相容性好，尤其是在人体内具有可生物降解的特点，是一种非常有前途的可降解生物医用金属材料。综述了镁和镁合金作为可降解生物医用材料的优越性和存在问题，生物医用镁合金的国内外研究现状，镁和镁合金的腐蚀机理及腐蚀类型，总结了当前用于提高生物医用纯镁和镁合金耐蚀性的方法，并对生物医用镁合金体内体外耐蚀性能进行了比较，展望了可降解生物医用材料的未来发展前景和研究方向。

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氯离子对钻杆用S135钢腐蚀的影响

白马, 罗军, 陈超, 桂晶, 李大朋, 王毛毛, 王修云, 陈迎锋, 李根

材料保护. 2021, 54(2): 140-144. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.025

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为了查找西北油田S135钻杆大面积腐蚀的原因，研究了当模拟试验工况为80 ℃、pH=10、溶解氧3～4 mg/L、试验周期120 h、不同氯离子浓度溶液对S135钻杆腐蚀速率的影响。结果表明：在模拟试验工况条件下，S135钻杆腐蚀机理均为以氧腐蚀为主的均匀腐蚀，当氯离子浓度含量较低时(10 000～50 000 mg/L)，随着氯离子含量增加，S135钻杆的腐蚀速率呈现出一定的降低(0.25～0.02 mm/a)；当氯离子浓度含量达到110 000 mg/L时，腐蚀速率降低至0.05 mm/a，这与当氯离子含量升高时，对溶解氧的排驱作用相关。

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热镀铝锌后处理膜类型及成膜工艺控制技术

刘金华, 徐勇

材料保护. 2021, 54(2): 140-144. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.026

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总结了梅钢冷轧厂热镀铝锌机组5种后处理膜的性能特点及其产品适用范围，并按照用户使用要求和产品服役环境，合理地选择后处理膜的类型，使后处理膜具备应用性能。重点阐述了热镀铝锌机组后处理工序的控制要点，以便获得均匀、稳定的膜厚；特别是总结了表面质量缺陷-斑迹和漏涂的改进对策，以减少质量损失，提高热镀铝锌产品的综合使用性能。

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耐热聚烯烃管内衬修复临界缺陷尺寸研究

高多龙, 葛鹏丽, 高亮, 刘青山, 肖雯雯, 许艳艳, 陈迎锋, 刘冬欢

材料保护. 2021, 54(2): 148-151. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.027

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塔河油田针对含腐蚀穿孔型缺陷管道通常采取内衬修复技术，常用的内衬修复技术包括耐热聚烯烃管(HTPO)内穿插修复技术和承压连续软管修复技术。其中HTPO管体本身不承压，成本较低，而承压软管本身可以承压，成本相对较高，对于如何合理地选择内衬修复材料，现场并没有一个明确的答案。为此，通过将实际工程问题简化为物理模型，进而利用有限元软件建立相关模型，给出了HTPO内衬修复管道的临界缺陷尺寸的计算方法，并通过全尺寸水压爆破试验进行验证。经过验证的有限元模型可以准确地给出塔河油田常用管道在运行压力2.5 MPa和4.0 MPa下采用HTPO内衬修复的临界缺陷尺寸，可为现场实际施工提供技术指导。

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某电厂后屏过热器管泄漏原因分析

范章帅

材料保护. 2021, 54(2): 152-156. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.028

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对某电厂材质为12Cr1MoV的后屏过热器泄漏管及附近管段进行了宏观检验、显微组织分析、力学性能试验。试验结果表明：爆口处无明显减薄，爆口附近存在多个轴向裂纹；爆口试样显微组织老化级别为5级，裂纹附近及远离裂纹部位存在大量蠕变空洞，裂纹呈沿晶断裂特征，为典型的蠕变裂纹；爆口管抗拉强度远低于标准要求；泄漏管附近管段组织老化4.5级，抗拉强度略低于标准要求；后屏过热器出口壁温测点监测数据表明机组长期处于超温运行状态。根据以上分析得出后屏过热器泄漏原因为机组长期超温运行导致后屏过热器管组织老化、性能劣化，进而在蒸汽内压作用下发生爆管。

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球磨机变速器开裂的失效分析

孟华, 王茜

材料保护. 2021, 54(2): 157-161. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.02.029

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某矿山球磨机变速器圆锥齿轮使用10 d即发生开裂失效，为此，用直读光谱仪、拉伸试验机、维氏硬度计、金相显微镜、扫描电镜研究了球磨机齿轮的化学成分、力学性能、金相组织及断口形貌。结果表明：齿轮的金相、硬度、成分均符合技术要求，断口的裂纹源位于断口内部，裂纹源处有较多的O、Al、Ca、Na等夹杂物，这些夹杂物硬度较高，割裂了材料基体，使基体产生孔洞效应，受到外力时容易产生应力集中。根据断裂力学计算，夹杂物产生的应力集中约200 MPa，和淬火后的残余应力叠加，是导致齿部开裂的主要原因。采取的改进措施是将原材料由普通钢厂供应改为特殊钢厂供应，减少钢中夹杂物的含量。实践证明，改进措施彻底解决了齿轮的开裂问题。

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2021年, 第54卷, 第2期　刊出日期：2021-02-15

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