材料保护

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张博闻, 吴勇, 杨甫, 黄天纵, 孟施旭, 赵智鑫

材料保护. 2021, 54(5): 1-6. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.001

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为了制备均匀的CVD铝化物涂层，应保证沉积室内前驱气体的流场分布的均匀性。采用计算流体力学方法对沉积室内的前驱流体流场进行了仿真研究，对比了装备A、B、C型3种布风装置的CVD沉积室内流场的变化；对比了将初始进气口平均流速v经验提升至其1.5,2.0，2.5，5.0倍后沉积室内流场的变化。结果表明：选择B型布风装置能令前驱气体均匀地从进气口流向沉积室内部，且被充分加热；前驱体的最大流速vmax在2.0 v经验≤vmax<2.5 v经验时可保证气流分布、温度分布的均匀性。利用此结果，指导设计了CVD沉积室的布风装置，同时探讨了提升前驱体流速对气体流场均匀性的影响。

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几种典型管路材料在流动海水中的冲刷腐蚀行为

武兴伟, 聂垒鑫, 吴恒

材料保护. 2021, 54(5): 7-12. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.002

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为验证舰船中几种不同常用海水管路的耐冲刷腐蚀性能，测试了907钢、316L不锈钢、B10铜镍合金、TA2钛合金4种管路材料在不同海水流速下的耐冲刷腐蚀特性。通过腐蚀失重、电位测量、动电位极化手段分析了4种管路在1，3，5 m/s下的耐蚀性。结果表明：TA2在1，3，5 m/s流速海水冲刷下均未产生腐蚀失重，B10、316L、907的腐蚀速率随流速的增大而增加。TA2冲刷试验稳定电位随冲刷速度的加快有一定正移的趋势，且电位始终最正， B10、316L、907的电位随流速的增加无明显变化。从腐蚀角度出发， TA2材质耐腐蚀性能良好，是理想的耐海水冲刷管路材料。

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Mo对烧结机台车高铬铸铁篦条磨损性能的影响

李春江, 王若宇, 吴根炉, 张永丰, 陈政, 斯松华

材料保护. 2021, 54(5): 13-17. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.003

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为深入了解Mo对烧结机台车高铬铸铁篦条磨损性能的影响，模拟了相关磨损工况，通过磨损试验及扫描电镜等手段对2种不同成分的高铬铸铁篦条的耐磨粒磨损性能和耐冲蚀磨料磨损性能进行了对比研究，并简要探讨了磨损机制。结果表明：2种试验篦条的组织均主要由奥氏体、马氏体和(Cr,Fe)7C3型碳化物组成，其中含Mo篦条的显微组织较细。在相同的磨损条件下，含Mo篦条的耐磨料磨损性能和耐冲蚀磨料磨损性能均较优，且2种试验篦条在酸性介质下的耐冲蚀磨料磨损性能相对于碱性介质下均较差。2种试验篦条的磨粒磨损机制主要为微观切削和疲劳剥落，冲蚀磨料磨损机制主要为磨粒磨损和腐蚀磨损。

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火焰喷涂高熵合金增强铜基复合涂层的组织和耐磨性研究

韩雨君, 周小平

材料保护. 2021, 54(5): 18-23. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.004

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为了研究AlCoCrFeNi 高熵合金(HEA)的加入对铜基复合涂层形貌、显微硬度和耐磨性的影响，以火焰喷涂法在40Cr钢表面制备了AlCoCrFeNi /Cu复合涂层，并采用X射线衍射仪、显微硬度计、扫描电镜和高速摩擦磨损试验机等对涂层的组织及耐磨性进行了测试表征。结果表明：高熵合金(HEA)由BCC和FCC双相固溶体组成。AlCoCrFeNi/Cu复合涂层呈层状结构。随着高熵合金含量的增加，复合涂层的显微硬度增加，当AlCoCrFeNi 高熵合金达到最大加入量40%时，显微硬度达到最高值490.8 HV，磨损量达到最低值1.06 mg，比未添加高熵合金时降低94.9%，摩擦系数随高熵合金含量的增加而逐渐增大。

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基于Cox生存模型对混凝土涂层服役寿命的回归分析

张慧丽, 刘泽, 张伟东

材料保护. 2021, 54(5): 24-28. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.005

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为预测水泥混凝土涂层在服役环境下的使用寿命，以Cox比例风险回归模型为理论基础，借助SPSS软件，建立了混凝土涂层服役寿命回归模型，并以环氧树脂涂层为例，验证了模型结果的可靠性。结果表明：在相对湿度69%，温度21 ℃，辐照量4 704.84 MJ/(m2·a)，氯离子浓度0 mol/L，涂层涂刷2遍，水泥混凝土水灰比0.5，涂层未受到物理伤害的环境下，环氧树脂涂层在第33个月时性能开始明显下降，经预测该涂层在这一环境下的服役寿命在42个月左右，模型预测结果与相同环境下的试验研究结果基本一致。研究成果可为实际工程施工提供指导。

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20和L245NS钢在模拟低含硫饱和CO2油田污水中的电化学耐蚀行为研究

高文玲, 高嘉喜, 尹志福, 杨超超

材料保护. 2021, 54(5): 29-34. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.006

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为了解决低含硫油田污水处理过程引起管线腐蚀问题并有效选材，研究了20和L245NS 2种管线钢在不含硫和低含硫的饱和CO2油田污水环境中的耐蚀行为，利用动电位极化、有效电化学阻抗谱、扫描电镜和能谱仪等方法研究了2种材料在含硫和不含硫环境中电化学腐蚀行为和腐蚀产物的元素成分分析。结果表明：20和L245NS管线钢在低含硫下比不含硫时腐蚀电流密度有所减小，电荷传递电阻增大，低含硫环境中因材料表面形成了具有一定保护性的FeS产物层从而能够抑制腐蚀；L245NS钢比20钢具有略好一些的抗低含硫油田环境的耐蚀性能。

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2种表面处理304不锈钢在文昌和武汉大气环境中的腐蚀行为研究

陈昊, 周学杰, 吴军, 郑鹏华, 王一品

材料保护. 2021, 54(5): 34-41. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.007

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为研究2种表面处理后的304不锈钢试样在文昌和武汉地区的腐蚀行为以及腐蚀机理，采用电化学试验手段，结合体式显微镜和分子动力学模拟方法对文昌和武汉地区经过2 a暴晒试验后的试样进行测试和分析。曝晒试验结果表明，文昌地区的304不锈钢发生的腐蚀比武汉严重。电化学试验结果验证了304不锈钢在武汉地区有较好的耐蚀性，且试验数据处理结果表明，BA表面试样钝化膜更稳定、表面活性点蚀数量更少。分子动力学模拟试验结果表明，腐蚀过程中与试样表面相互作用的粒子主要为Cl-，Cr2O3氧化膜抑制了Cl-的扩散进程。

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304不锈钢螺栓在模拟水下环境中的腐蚀行为研究

邱萍, 许守武, 修林冉, 程梦鹏, 黄留群

材料保护. 2021, 54(5): 42-50. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.008

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为了明确水下环境(海水，淡水)中304不锈钢螺栓的腐蚀行为，在实验室条件下研究了304不锈钢螺栓在模拟水下环境中的腐蚀行为。通过失重法、极化曲线测试和电化学交流阻抗测试等方法研究了腐蚀产物层对腐蚀行为的影响，利用扫描电子显微镜(SEM)，X射线衍射(XRD)和拉曼光谱对不同腐蚀周期的腐蚀产物层形貌、组成和微观组织结构进行了分析，借助扫描激光共聚焦显微镜(SLCM)测量了螺栓表面点蚀坑的深度。结果表明：304不锈钢在海水环境中的腐蚀速率大约是淡水环境中的2倍。在海水中腐蚀坑的深度大约为42.421 μm，在淡水中则为23.821 μm。304不锈钢螺栓在模拟海水与淡水环境中腐蚀速率均呈现先减后增的趋势。腐蚀周期内发现螺栓样品表面有α - FeOOH、Fe3O4和少量γ - FeOOH生成，且随着腐蚀周期的延长表面腐蚀产物增加，耐蚀性下降。

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317L不锈钢在模拟海洋环境中的耐蚀性能研究

赵野, 何壮, 石文龙, 吴青华, 陈羽阳, 罗瑶, 黄莹莹, 刘畅, 李宇春

材料保护. 2021, 54(5): 51-56. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.009

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317L不锈钢凭借其优异的耐蚀能力而被常用于海洋环境中，但对其耐腐蚀性能的系统研究很少。通过模拟海盐气溶胶环境进行挂片试验及海水浸泡试验，采用腐蚀失重法、电阻探针法、极化曲线测试、电化学阻抗(EIS)等方法并结合X射线衍射仪(XRD)、金相显微镜等仪器系统研究了317L不锈钢在海洋大气及海水中的腐蚀行为。结果表明：随着时间的推移，不锈钢的腐蚀速率先加快后减慢，最后趋于稳定，总体来说，腐蚀速率不大；升高雾化浓度，腐蚀速率变大，但两者不呈线性关系；升高温度，钝化膜电阻和电荷转移电阻都逐渐减小，钝化膜对基体的保护作用降低，腐蚀速率加快。

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川气东送天然气管道材料CO₂腐蚀机理研究

代龙威

材料保护. 2021, 54(5): 57-62. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.010

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为明确川气东送X70天然气管道材料的CO2腐蚀机理问题，采用实验室试验的方法，研究了该条管道材料在天然气环境中的CO2腐蚀行为，为了解管道的腐蚀状况并制定相应的防腐蚀方案奠定基础。研究表明：川气东送X70天然气管道材料处于输送温度在60 ℃以下时，随着温度的升高，腐蚀速率加快，此时产生的腐蚀行为属于均匀腐蚀；天然气流速为6 m/s以下时随着流速的增加，腐蚀速率加快，另外，流速越高，腐蚀速率的增加越快，且随着流速的增加，腐蚀行为将从均匀腐蚀转化为局部腐蚀；CO2分压为3.5 MPa以下时，随着CO2分压的加大，腐蚀速率加快，另外，在高CO2分压状态下，X70管道将会产生严重的点蚀。

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10 mmol/L LiPF₆电解液下锂硫空气电池阳极腐蚀及放电性能分析

张晓斌

材料保护. 2021, 54(5): 63-66. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.011

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为了提高锂硫空气电池阳极在3.5% NaCl电解质下的放电性能，通过在电解质中添加10 mmol/L LiPF6的方式研究其腐蚀和放电性能。研究结果表明：当在3.5% NaCl溶液内加入10 mmol/L的LiPF6之后，4 d后阳极腐蚀速率发生明显减小，由0.350 mg/(cm2·h)减小到了0.024 mg/(cm2·h)，显著增强了阳极耐蚀能力。加入LiPF6后，阳极达到了更高的腐蚀电位，其中阳极极化曲线斜率保持基本恒定。加入LiPF6后获得了更小的阳极腐蚀电流密度，从44.26 μA/cm2下降到了20.08 μA/cm2，显著增强了阳极耐蚀能力。加入LiPF6能够明显提高放电电压，在电流密度为14 mA/cm2的情况下放电电压由0.55 V增大至0.74 V，这表明LiPF6能够显著增强电极放电活性，降低锂合金放电反应阶段的自腐蚀速率。加入LiPF6之后，腐蚀表面主要形成Mg(OH)2，同时还有少部分Al(OH)3与PbO2生成。

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基于硅烷化预处理的AZ91D镁合金超疏水表面的喷涂法制备

张永君, 闫格

材料保护. 2021, 54(5): 67-71. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.012

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为提高镁合金的耐蚀性，推动镁资源的利用，以静态接触角、结合力、耐蚀性为主要技术指标，开发出镁合金表面超疏水化2步喷涂法处理技术。最佳涂料配方：2.0 g/L CNTs，1.0 g/L SiC，40.0 mL/L TEOS，0.2 mL/L FAS，乙醇作溶剂。最佳涂装工艺：对基材以KH560水解液作为粘结剂并控制其体积/试样面积比4 L/m2进行第1次喷涂作为预处理，控制涂料体积/试样面积比18 L/m2进行第2次喷涂，120 ℃、2 h烘干。对典型试样采用划格法评价涂层/基体结合力，以SEM分析涂层的表面及截面微观形貌，以点滴试验研究其耐蚀性。结果表明：超疏水涂层具有微/纳分级结构，与去离子水的静态接触角(SCA)为154.5°；结合力可达5B级；点滴时间延长约17倍。

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燃料电池不锈钢双极板Ni/Cr - C镀层的制备与性能研究

张延娜, 王立达, 孙文, 李锐, 贺永鹏, 舒向泉, 刘贵昌

材料保护. 2021, 54(5): 72-77. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.013

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为了提高不锈钢双极板的耐蚀性和表面导电性，采用预镀镍和三价铬电镀方法在304不锈钢表面制备了Ni/Cr - C镀层，通过FE - SEM、EDS、XPS、XRD以及接触角测量仪等对镀层的性能进行了测试表征。结果表明：在-1.8 V(vs SCE)的沉积电位下，由三价铬镀液制备的Cr - C镀层为无明显微观缺陷的非晶态镀层，并且镀层表面的水接触角为92.6°，具有一定的疏水性。在70 ℃下，0.5 mol/L H2SO4 + 2 mg/L HF的模拟环境中的动电位测试表明，经非晶态Cr - C镀层改性后，不锈钢双极板的腐蚀电流密度仅为0.8 μA/cm2，较304基板的腐蚀电流密度降低约2个数量级；在140 N/cm2的压力下不锈钢双极板的接触电阻为4.5 mΩ·cm2，导电性能明显提升。

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涂层成分对建筑用镀铝锌耐指纹产品耐碱性影响的研究

宋明娟

材料保护. 2021, 54(5): 78-83. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.014

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建筑用镀铝锌耐指纹板具有很高的耐碱性要求，但是目前相关的研究鲜有报道。为此，通过调整耐指纹涂层成分，采用5%NaOH点滴试验等研究了其对建筑用镀铝锌耐指纹涂层耐碱性的影响。结果表明：作为涂层黏结骨架的水性树脂，其配方设计和单体选择对耐指纹涂层的耐碱性起决定性作用。烘烤固化过程中软化了的润滑助剂会起到密封作用，使得耐指纹涂层具有更好的耐碱液腐蚀性能；使用阴离子型/非离子型润滑助剂时的耐碱性能更好。成膜助剂沸点低或挥发快，将导致耐指纹层涂覆的连续性和均匀性差、耐碱性差；成膜助剂沸点高或挥发慢，涂层达到实干后，展现出良好的耐碱性能。

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石墨烯改性锌粉环氧底漆的贮存稳定性及涂层盐雾性能研究

高猛, 潘伟超, 许晓荣, 郝紫涛, 王书传

材料保护. 2021, 54(5): 84-88. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.015

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为了探究石墨烯改性锌粉底漆经过长期贮存后的稳定性及防腐蚀性能变化，采用不同方法制备的石墨烯粉体配制了石墨烯改性锌粉环氧涂料，对经长期贮存后的石墨烯分离物分别进行拉曼光谱、透射电镜和扫描电镜等测试分析，利用中性盐雾试验(NSS)测试了石墨烯改性锌粉底漆的耐蚀性。结果表明：在合理的锌粉底漆配方下，采用爆燃法制备的石墨烯粉体与市售涂料用氧化还原法制备的相比，前者制备的石墨烯改性锌粉底漆的耐盐雾性能更为优异，稳定性更好。

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分离器用新型铝基牺牲阳极的研制

奚运涛, 陈文浩, 刘锐, 贺建国, 胥珊娜

材料保护. 2021, 54(5): 89-93. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.016

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针对油气田分离器用铝基牺牲阳极出现的电流效率低和局部掉块问题，采用正交试验法，依据国家标准加入不同含量的Zn，In，Mg和Ti等合金，开展合金元素含量对阳极电流效率及溶解性能影响规律研究，研制新型高效铝基牺牲阳极。结果表明：Mg和Zn对电流效率的影响较大，In和Ti影响较小，各元素含量的变化对电流效率的影响趋势不同。Mg含量是影响阳极腐蚀均匀性的主要因素，Mg在铝合金阳极中会形成第二相，导致表面局部电位发生变化，进而形成微电池，加速局部腐蚀；而Ti具有细化晶粒的作用；若Mg和Ti 2种元素搭配不当，会导致局部偏析，发生掉块问题。正交试验极差法分析可知，阳极的最优配方为0.5%Mg - 4%Zn - 0.035%In - 0.045%Ti，能够显著提高阳极的电流效率，改善试样溶解的均匀性。

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热处理温度对模具用V3N钢电沉积CrC膜组织和耐蚀性的影响

常灿光

材料保护. 2021, 54(5): 94-97. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.017

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为了提高模具用V3N高速钢表面电沉积CrC膜的性能，通过调整热处理温度(保温1.5 h)的方式来对其进行加强，对比了各工艺下获得的膜组织形态、表面硬度与耐蚀能力。研究结果表明：随着热处理温度的提高形成了更加粗糙的CrC膜，强度获得了明显提升；在表面区域形成了不同数量的白色颗粒，并且数量明显增加；热处理前CrC膜硬度达752 HV，提高温度后，膜硬度下降；以650 ℃进行1.5 h保温处理得到最低硬度的膜，相对于热处理前膜组织减小30%以上。大部分腐蚀产物都存在于膜的微裂纹上及附近区域。热处理后CrC膜腐蚀形成了絮状腐蚀产物，同时在靠近裂纹的区域形成了球形腐蚀产物。

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9P - 150型膨化机膨化头用12Ni马氏体时效钢渗硼硬度及耐腐蚀性研究

谢苗, 贾凯, 王书举, 刘治翔, 毛君

材料保护. 2021, 54(5): 98-102. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.018

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为了改善9P - 150型膨化机膨化头的表面耐磨性和耐蚀性，以12Ni马氏体时效钢作为基体，利用固体渗硼和渗后热处理对其表面进行处理，并采用金相、XRD、显微硬度、拉伸、耐蚀性能等方法研究了渗硼及渗硼后热处理对12Ni马氏体时效钢渗硼层组织和性能的影响。结果表明：渗硼后热处理未改变渗硼层的微观组织(依然为板条马氏体)，但会使其微观组织细化，进而使合金的强度和硬度明显提高，具有一定的耐蚀性。

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SCX400车轮钢表面超声滚压强化试验及其压力参数优化

李军, 康皓, 朱玉红, 孙爽

材料保护. 2021, 54(5): 103-107. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.019

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为了提高SCX400车轮钢表面的强度，采用超声滚压技术对其表面进行了强化处理，并通过试验测试手段对其压力参数进行优化。结果表明：增大超声滚压力有助于获得更大厚度的变形层，靠近表面附近区域的组织存在强烈塑性变形，过渡区的变形程度减小，而内部组织则保持基本不变的状态。当施加100 N超声滚压时，在表层组织中生成了尺寸约为5 nm的纳米晶；继续提高滚压力到400 N，试样表层获得更高比例的非晶态组织，随着深度的增加，SCX400车轮钢的表面硬度表现出整体减小；将滚压力提高到300 N和400 N的情况下，距离表面50 μm的组织硬度分别为371 HV和383 HV。表层残余压应力随超声滚压力的提高发生了持续升高，并且在增大滚压力的过程中，残余应力作用深度也发生了显著增大。完成超声滚压后，引起合金组织晶格的改变，并形成压缩残余应力。

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镁合金微弧氧化 - 溶胶凝胶导电膜的制备及其性能研究

付明, 金梦辉

材料保护. 2021, 54(5): 108-111. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.020

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为了对镁合金表面微弧氧化陶瓷膜进行导电改性，采用溶胶 - 凝胶法在镁合金微弧氧化膜表面制备了掺铝氧化锌(ZnO：Al，AZO)透明导电薄膜。通过X射线衍射仪(XRD)、场发射扫描电镜(FE - SEM)、盐雾试验、四探针测试仪等分析测试手段，研究了涂膜层数和退火温度对AZO薄膜的表面形貌、微观结构、耐蚀性和导电性的影响。结果表明：所制备的导电薄膜由c轴择优取向的六角纤锌矿结构的晶体构成；随着涂膜层数和退火温度的增加，薄膜的方块电阻降低。制备的AZO薄膜自身的耐蚀性较差，并且增加涂膜层数并不能明显改善导电薄膜的耐蚀性。通过研究影响膜层耐蚀性的主要因素，为今后进一步优化工艺从而改善透明导电薄膜的耐蚀性奠定了基础。

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还原氧化石墨烯对Ni - P化学镀层的组织结构和性能的影响

卢民

材料保护. 2021, 54(5): 112-115. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.021

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目前将还原氧化石墨烯(RGO)相关的复合材料用于低碳钢复合镀防护的研究较少。在Q235钢上进行Ni - P - 还原氧化石墨烯(RGO)化学复合镀，利用X射线衍射仪、扫描电镜、显微硬度计分析了不同RGO添加量对Ni - P - RGO复合镀层的晶体结构、表面形貌和硬度的影响，通过全腐蚀浸泡试验测试Ni - P - RGO复合镀层的腐蚀速率，通过极化曲线和电化学阻抗谱研究Ni - P - RGO复合镀层在3.5% NaCl溶液中的电化学腐蚀行为。结果表明，Ni - P - RGO复合镀层为非晶结构。硬度测试、全腐蚀浸泡、极化曲线和电化学阻抗谱结果表明，RGO添加量为60 mg/L时镀层的硬度最高、耐腐蚀性能最好。

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负相电压对城轨车体用6005A - T6铝合金MAO薄膜性能的影响

潘海洋, 张丹丹, 张恩平

材料保护. 2021, 54(5): 116-120. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.022

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为了提高城轨车体用6005A - T6铝合金表面的耐磨能力，通过对其实施微弧氧化处理的方式制得高耐磨性薄膜，分析了负相电压参数引起的微弧氧化层结构特征、硬度及其耐磨性的变化。结果表明：6005A - T6铝合金经过微弧氧化后在薄膜内形成了γ相氧化铝。薄膜形成了明显火山状结构，整体表面较为粗糙，形成了许多尺寸差异较大的微米孔洞以及大量熔融颗粒。薄膜包含了内部致密组织以及外部相对疏松的结构，存在4 μm的致密层组织。对铝合金实施微弧氧化可以使硬度显著上升，当负相电压-100 V时，可以获得1 265 HV的最高硬度。当负相电压在-100 V时，薄膜形成很小的摩擦系数并且较为稳定，表现出优异的耐磨性。MAO薄膜表现为白色条状的外观，观察到部分黑色块状组织，到达-100 V时试样中形成了更小的块状区域。

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阴极电泳涂料的制备及改性研究进展

张哲, 刘兰轩, 李冬冬, 雷瑞丞, 刘秀生, 王明钊

材料保护. 2021, 54(5): 121-125. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.023

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阴极电泳涂料结合了水性涂料和电泳涂料的优点，不仅减少了对水源和大气的污染，而且涂膜外观性能和展平性较好，自动化程度较高，已成为近些年来涂料研究的热点方向。根据阴极电泳涂料主体树脂的不同，综述了几种常见的阴极电泳涂料体系及其改性研究进展，通过比较分析不同改性方法，结合目前实际需求，提出了阴极电泳涂料的改性思路及发展趋势。

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关于实现我国功能性六价铬电镀闭路循环体系的建议

郑哲, 陈文静, 林安, 马捷, 刘晓伟

材料保护. 2021, 54(5): 126-130. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.024

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随着关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约相关修正案在国内的生效，全氟辛基磺酸及其盐类(PFOS)在电镀行业的使用仅限于闭环系统的硬金属电镀，闭路循环系统可实现CrO3、PFOS回用、废水循环使用且几乎无废物外排，因此探索实现闭路循环对于我国电镀行业尤其是硬铬电镀企业的绿色可持续发展具有重要意义。通过对比国内与国外在闭路循环镀铬系统的使用和研究方面的差异，提出了国内可行的闭路循环镀铬系统技术原则建议。

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盾构刀具硬质合金激光表面处理研究现状

王琦, 龙伟民, 苗晋琦, 纠永涛

材料保护. 2021, 54(5): 131-137. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.025

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盾构刀具由硬质合金刀头与高强度钢基体钎焊连接而成。硬质合金刀头的过早脱落与过快磨损是影响盾构刀具工作寿命的主要原因。激光技术具有节能、快速、绿色、精确自动化的独特优势。应用激光技术对硬质合金进行表面处理，可提高盾构刀具的可靠性。综述了改善硬质合金性能的激光技术，论述了激光处理对盾构刀具性能的改善情况；详细评述了激光织构技术对硬质合金钎焊性能、表面摩擦性能以及涂层结合强度的改善研究；介绍了激光相变硬化技术对硬质合金表面进行处理，提高硬质合金刀具耐磨性的研究进展；最后对盾构刀具硬质合金表面激光处理的发展趋势进行了分析展望。

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可剥涂料改性研究进展

雷瑞丞, 汪洋, 刘兰轩, 李冬冬, 冯增辉, 张哲, 刘秀生

材料保护. 2021, 54(5): 138-143. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.026

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采用可剥涂料对物体表面进行临时防护是解决各种物品表面磕碰、刮擦和污染等问题的一种有效手段。综述了可剥涂料的种类及特性，概述了各类可剥涂料的改性工艺研究进展，展望了可剥涂料改性研究发展方向。

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激光表面强化对40CrNiMo钢组织及性能的影响

廖金雄, 陈金友

材料保护. 2021, 54(5): 144-149. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.027

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为了提高常见汽车传动轴的耐磨性及力学性能，分别采用激光淬火及激光熔覆技术对40CrNiMo钢表面进行了激光强化处理。利用金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)观察了试样的微观形貌；利用显微硬度计测试了淬火试样的硬度；利用高低温摩擦磨损试验机测试了淬火试样的摩擦磨损性能；利用万能力学试验机对熔覆层的力学性能进行了评估。结果表明：40CrNiMo钢经激光淬火后，表面出现一层相变硬化区，深度约为300 μm，硬度值最高可达815.6 HV2 N，约为基体的3.2倍；平均摩擦系数0.391，与传统淬火工艺相比下降了42.8%，磨损量1.4 mg，降低了56.3%；主要磨损机制由疲劳磨损和黏着磨损转变为磨粒磨损，耐磨性得到较大改善。40CrNiMoA钢经激光熔覆后，表面光滑平整，合金熔覆层与基体能够形成冶金结合，其抗拉强度、屈服强度、延伸率分别为981 MPa、716 MPa、19.1%，断裂机制以韧性断裂为主，材料的强度和塑性均得到改善。

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3种建筑抗震支吊架的力学性能对比探究

王伟蔚, 姜新华, 潘邻

材料保护. 2021, 54(5): 150-156. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.028

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目前市场上的建筑抗震支吊架部分零件为非标准件，存在种种不足。为此，选取了目前市面上具有代表性的3种建筑抗震支吊架产品，在分析零部件的外型尺寸、材料、力学特性的基础上，对比了建筑抗震支吊架的循环加载性能与疲劳性能，总结了建筑抗震支吊架存在的问题，并提出了改进的建议与展望。

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FeCrAl - ODS合金的高温水蒸气氧化行为

龙弟均, 李青, 宋鹏, 孙永铎, 张瑞谦, 邱绍宇

材料保护. 2021, 54(5): 157-163. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.029

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目前有关FeCrAl - ODS钢在高温水蒸汽下的氧化过程中氧化膜结构的演变少有分析研究。以FeCrAl - ODS合金为研究对象，采用XRD、SEM、EPMA、EDS等分析手段，在700～1 100 ℃条件下开展了高温水蒸气氧化试验，从氧化动力学和氧化层结构形貌、物相、成分等方面研究了其高温水蒸气氧化行为。研究结果表明：在700～1 100 ℃，FeCrAl - ODS合金高温水蒸气氧化动力学满足抛物线增重规律，抛物线速率常数Kp随温度增加而增大。高温水蒸气氧化96 h后，700 ℃时FeCrAl - ODS合金表面氧化层以Fe2O3为主；900 ℃时FeCrAl - ODS合金表面氧化层的外层以Fe2O3为主，内层以Al2O3为主，氧化层比较疏松，不能很好地对基体起到保护作用；1 100 ℃氧化过程中，在不同氧化时间段氧化层均为单层致密的Al2O3氧化层结构。

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海上W油田P110保温油管腐蚀行为的试验研究

何连, 刘贤玉, 陈力, 宋洵成, 黄静

材料保护. 2021, 54(5): 164-169. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.030

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目前对P110保温油管在高含CO2气体分压的井筒中的腐蚀情况研究较少；主要考虑CO2分压与温度影响，较少考虑腐蚀介质含水率的影响；腐蚀试验周期一般在120 h以内，较短的试验周期容易造成腐蚀速率测试结果偏高，且目前较少有P110钢腐蚀速率的预测模型。为此，模拟油田腐蚀环境，通过高温高压反应釜动态旋转挂片法进行腐蚀试验，借助SEM形貌观察及XRD物相分析等手段研究了温度、CO2分压、腐蚀介质流速、含水率等因素对P110保温油管腐蚀行为的影响。结果表明：低温条件下腐蚀产物结构松散，容易脱落，对基体保护效果较差，以全面腐蚀为主； 80 ℃时腐蚀产物膜较厚，含有较多的孔洞与缝隙，局部腐蚀作用明显；高温条件下产物膜由较规则的晶粒组成，致密均匀，对基体有较好的保护作用，为全面轻度腐蚀。腐蚀速率随温度升高先增加后减小， 80 ℃时腐蚀速率出现极值4.73 mm/a；随CO2分压的升高呈线性关系增加；随着腐蚀介质流速的增加指数关系增大；随腐蚀介质含水率的升高呈平方关系增大。基于试验结果，建立了多因素腐蚀速率预测模型，可为工程上P110保温油管腐蚀速率预测提供参考。

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氧化铝生产过程中NaOH浓度对16Mn钢腐蚀行为的影响

周嫄, 周斌, 邹用强, 潘晓辉, 权变利

材料保护. 2021, 54(5): 170-175. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.031

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拜耳法处理高硫铝土矿生产氧化铝过程中，NaOH浓度、S2-浓度、腐蚀时间等因素对设备钢材的腐蚀产生一定的影响。为此，采用电化学和失重腐蚀方法研究NaOH浓度对16Mn钢腐蚀行为的影响，采用扫描电镜分析产物微观形貌，根据元素分布情况分析腐蚀产物的成分变化规律。结果表明：16Mn钢的腐蚀速率随着NaOH浓度的升高而增加，达到最大值后有所减小，NaOH浓度为245 g/L时腐蚀速率最大。随NaOH浓度从235 g/L增加到245 g/L，16Mn钢的容抗弧半径减小，此时腐蚀主要受电荷转移控制，主要发生S2-的吸附；当NaOH浓度为255 g/L时阻抗谱出现典型的韦伯扩散现象，腐蚀过程主要受离子扩散和电荷转移共同控制，主要发生OH-的吸附。

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热力管道裂纹高效修复工艺研究

张治国, 张丹丹

材料保护. 2021, 54(5): 176-179. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.032

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针对热力管道开裂问题频发现象，通过搭建与实际工况相似的试验平台，利用A - TIG焊(Activating flux TIG welding)对热力管道裂纹进行了修复。研制的纯氧化物低碳钢活性剂可以将8 mm厚的Q235试板焊透。修复试验结果表明：在管道无积液情况下，利用A - TIG焊可以修复6 mm壁厚的管道裂纹，调整工艺参数可以修复更大壁厚的管道裂纹，在管道有积液情况下，配合手工焊进行密封焊接，然后进行A - TIG焊可以修复6 mm壁厚的管道裂纹，提高了热力管道裂纹修复的效率和质量。

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搅拌机顶盖的断裂失效分析

葛卫京, 黄胜银

材料保护. 2021, 54(5): 180-183. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.05.033

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某搅拌机AlSi7Mg1A铝合金顶盖在使用中发生断裂，为此利用金相显微镜、维氏硬度计、pH值测定仪、扫描电镜对其断裂原因进行了检测分析。结果表明：顶盖的硬度、成分、金相组织符合技术要求。断口存在较为严重的腐蚀，裂纹沿着冰糖状的晶间扩展，腐蚀产物中有较多的O、Al、Cl等元素。腐蚀的原因是铜接头、顶盖螺纹部位与表面的泥浆形成了腐蚀原电池，在受力环境下造成了应力腐蚀开裂。经采取更换接头材质、涂覆防腐蚀涂料和设计顶盖的防护外壳等防腐蚀措施，取得了良好的防护效果。

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