材料保护

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K₃[Fe(CN)₆]浓度对PEO法制备硫改性Fe₃O₄膜层结构和降解性能的影响

周扬, 张笑, 夏琦兴, 陈昌举, 姚忠平

材料保护. 2021, 54(8): 1. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.001

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为了提高铁基类Fenton催化剂的活性，利用等离子体电解氧化法在钛合金上制备出了硫改性Fe3O4膜层类Fenton催化剂，研究了电解液中铁源K3[Fe(CN)6]的浓度对膜层的结构组成和降解苯酚性能的影响。采用SEM、EDS和XRD对催化剂的表面形貌和相组成进行了表征，以苯酚为目标降解物评价其类Fenton催化活性。结果发现：增加电解液中K3[Fe(CN)6]的浓度，膜层内Fe3O4组分增多，含硫基团减少，膜层表面孔洞的孔径大小和数目也会发生改变。苯酚降解试验表明硫改性Fe3O4膜层在近中性条件下具有良好的催化活性。

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宽温域下MoCN、MoCN+MoS₂及MoCN+C薄膜的摩擦磨损性能

鲍碧霞, 钱建国, 李淑欣, 蒲吉斌, 毛春龙, 毛金根, 陈善俊

材料保护. 2021, 54(8): 6. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.002

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为了研发用于航空发动机与燃气轮机的在宽温域下具有低摩擦系数和低磨损率的涂层，采用非平衡磁控溅射技术在718镍基高温合金及单晶硅片基体上沉积了MoCN单层、MoCN和MoS2双层及MoCN和C双层3种薄膜，利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)和X射线衍射仪(XRD)对薄膜的表截面形貌、成分及相结构进行了表征，利用MTS Nano Indenter G200系统测试了薄膜的硬度和弹性模量，并利用高温摩擦磨损试验机(CSM)对3种薄膜进行了不同温度下(25，300，500 ℃)的摩擦测试，系统研究了宽温域下3种薄膜的摩擦学机理。结果表明：常温下，MoCN和C双层薄膜显示出最低的摩擦系数0.09，磨损机制主要为黏着磨损，而MoCN单层薄膜的摩擦系数最大，摩擦机制主要为磨粒磨损；当摩擦温度上升到300 ℃时，MoS2和C顶层通过抑制MoCN薄膜的氧化而改善薄膜的摩擦学性能；而摩擦温度为500 ℃时，3种薄膜均发生严重的氧化行为，但高温下生成的自润滑相MoO3使得摩擦系数降低，且3种薄膜的摩擦系数值较接近。

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Al-Zn-Mg-Cu合金表面Al₂O₃-MoO₂-SiO₂微弧氧化复合陶瓷涂层的制备及其耐腐蚀性能

曾娣平, 刘志义, 邹利华, 吴海江

材料保护. 2021, 54(8): 14. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.003

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为了增强Al-Zn-Mg-Cu合金零件的耐腐蚀性能，通过在硅酸盐微弧氧化(MAO)电解液中增加钼酸根离子的方法，在合金表面制备了Al2O3-MoO2-SiO2复合陶瓷涂层。通过扫描电子显微镜、X射线衍射和电化学方法分析了钼酸钠的浓度对复合陶瓷涂层的形成、结构特征以及耐蚀性的影响。涂层的扫描电子显微镜(SEM)结果显示：经过15 min 的MAO处理后，制备的Al2O3-MoO2-SiO2复合陶瓷涂层由约2 μm厚的致密内层和约5 μm厚的多孔外层组成，涂层表面出现了2种不同的形貌区域。X射线衍射结果表明：Al2O3-MoO2-SiO2复合陶瓷涂层主要由MoO2、γ-Al2O3和3Al2O3-2SiO2组成。电化学试验表明：当电解液中加入3 g/L钼酸盐时，涂层的孔隙率降低了4个数量级，涂层的腐蚀速率降低约100倍，表现出最好的耐腐蚀性能。

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铝合金表面钛/锆/钒复合转化膜的自愈性研究

祝闻, 易爱华, 廖忠淼, 陈福瑞, 田君, 李康, 陈肯, 李文芳, 罗有斌, 孟鑫沛, 唐燕玲

材料保护. 2021, 54(8): 21. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.004

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为了研究钛/锆/钒复合转化膜的自愈性,运用透射电子显微镜(TEM)、X射线衍射仪(XRD)和X射线光电子能谱分析仪(XPS)分析了钛/锆/钒复合转化膜的微观形貌、成分与结构,借助扫描电化学工作站观察了膜层的自愈现象,通过划痕试验结合扫描电子显微镜(SEM)验证了膜层的自愈性,分析了钛/锆/钒复合转化膜自愈过程中的物质迁移现象。研究结果表明:钛/锆/钒复合转化膜结构复杂,膜层中的金属氧化物在第二相上优先形核,随后氟化物、金属有机配合物通过静电吸附作用沉积。膜层具有一定的自愈性,自愈现象与膜层中的金属氟化物和有机配合物的扩散有关

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热喷涂高铝含量锌铝涂层的耐腐蚀性能研究

张永法, 高名传, 陈同舟, 潘邻, 吴勉

材料保护. 2021, 54(8): 28. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.005

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为了探究高铝含量的锌铝涂层的耐腐蚀性能，通过热喷涂技术制备了3种高铝含量的锌铝涂层，采用超景深显微镜、电化学极化曲线、电化学阻抗谱(EIS)、X射线衍射仪(XRD)等手段，分析了不同铝含量的锌铝涂层的耐腐蚀性能。结果表明: 含Zn涂层在腐蚀过程中首先发生锌的活化溶解，涂层表面附着的腐蚀产物使得涂层表现出微弱的自封闭效果；Zn-Al60涂层兼有锌的阴极保护作用和铝的钝化屏蔽作用，在3种涂层中表现出最优的耐腐蚀性能。

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X100钢表面Ni-WS₂镀层在油田采出水中的耐蚀性能研究

赵杰, 刘乙达, 王磊, 陈星光, 武文辉, 顾艳红, 杨梓豪

材料保护. 2021, 54(8): 34. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.006

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为了提高X100管线钢在油田采出水中的耐蚀性，在X100钢表面上采用电镀技术制备了Ni-WS2镀层，考察了其在60 ℃、流速0.6 m/s的腐蚀液中浸泡24.0 h后的电化学性能；使用扫描电子显微镜(SEM)观察镀层腐蚀前后的微观组织结构及厚度，通过X射线衍射仪(XRD)分析镀层腐蚀前后的相组成；采用动电位极化曲线(PDP)和电化学阻抗谱(EIS)测试对镀层的耐腐蚀性能进行评价。结果表明: Ni-WS2镀层的腐蚀产物由Fe3C和FeOOH组成，相较于X100钢基体具有更正的腐蚀电位、较高的阻抗值，且腐蚀电流密度较低，腐蚀形貌显示镀层腐蚀程度较轻且仍致密均匀。由此可见，在X100管线钢表面电镀Ni-WS2镀层可以大幅提高X100管线钢的耐腐蚀性。

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临氢系统典型材料的充氢和脱氢行为研究

许述剑, 刘小辉, 屈定荣, 邱志刚, 许可

材料保护. 2021, 54(8): 41. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.007

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为给加氢装置停工过程恒温脱氢操作提供一定技术指导，开展了7种典型材料的充氢和脱氢试验，测试了充氢前后材料力学性能的变化，观察了充氢前后材料的微观组织和断口形貌的变化，通过计算室温下材料的氢扩散系数及测量不同脱氢工艺下材料的氢含量来确定材料的氢渗透状态。同时，开展了不同温度下碳钢和不锈钢材料脱氢的计算机模拟，研究了碳钢和不锈钢放氢曲线随温度变化的规律。综合上述试验和计算机模拟，揭示了材料渗氢状况的危害性并验证了恒温脱氢的必要性。

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铜对烟气脱硫环境下超级奥氏体不锈钢耐腐蚀性能的影响

李兵兵, 陈海涛, 郎宇平, 屈华鹏, 冯翰秋, 田志凌, 陈清明

材料保护. 2021, 54(8): 50. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.008

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为了研究Cu对超级奥氏体不锈钢点蚀起源与扩展的影响，使用浸泡法研究发现Cu降低了超级奥氏体不锈钢的点蚀温度，促进了点蚀的形核，通过研究点蚀坑数量、平均点蚀速率、最大点蚀深度和最大表面积发现，Cu含量小于1.0%(质量分数，下同)时抑制点蚀的扩展，超过1.0%时促进点蚀扩展。电化学恒电位极化曲线表明Cu对腐蚀电流密度有影响，EIS与XPS表明Cu含量为1.0%时钝化效果最佳。

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真空渗碳处理38CrMoAl渗氮钢的微观组织及氢脆敏感性分析

赵华瑞, 丁彦霞

材料保护. 2021, 54(8): 56. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.009

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为了满足汽车轻量化对材料性能的要求，选择齿轮用38CrMoAl渗氮钢作为测试材料，以电化学充氢方法与慢应变拉伸相结合的方式测试了真空渗碳(Vacuum Carburizing, VC)试样的氢脆敏感性，同时与淬火+低温回火态(Quenching+Low-Tempering, QL)处理试样进行了比较。研究结果表明：QL试样中形成了均匀形态的低碳回火马氏体；VC试样渗碳层中以高碳回火马氏体为主，存在少量的残余奥氏体。VC试样在表面部位的最大硬度达到了732 HV；QL试样在450 HV附近。对QL试样进行充氢后表现出了与初始试样接近的拉伸强度，而断后伸长率显著减小，计算相对断后伸长率差异得到QL试样氢脆敏感性指数(HEI)为54.3%。对38CrMoAl渗氮钢进行渗碳处理后会引起其氢脆敏感性的快速提高。对QL试样充氢处理后试样产生了更明显的脆性断裂，表现出了与高强度马氏体钢氢致断裂相近的特性；充氢后VC试样在断裂后形成了许多韧窝状的结构，呈现韧性断裂的特性。

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应力作用下点蚀损伤发展特点的理论分析

付云伟, 郭棒, 李增光, 张利军, 徐绯然

材料保护. 2021, 54(8): 61. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.010

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根据现场挂片试验下点蚀发展速度规律和应力对腐蚀电流的加速效应，提出了应力作用下点蚀速度和点蚀坑形状变化规律的微分方程，并通过数值方法进行求解。分析发现，应力作用下腐蚀速度更快；点蚀坑的形状受应力影响，通常在垂直于主应力方向上腐蚀更快，可能逐渐形成垂直于主应力的扁平型点蚀坑甚至发展成为裂纹；应力必须要达到一定数值才会对腐蚀速度有明显的影响，对于304不锈钢半球形点蚀损伤，残余应力达到180 MPa就可能引起点蚀坑迅速发展成裂纹。

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强电磁场条件下热控涂层的分解机理及其对电性能的影响

王天石, 林鑫超, 王建昌, 吴叔青, 王庆兵

材料保护. 2021, 54(8): 66. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.011

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热控涂层是航天器热控系统中重要的功能性涂层材料。针对热控白漆ACR-1在真空强电磁场条件下的耐温性、分解特性、电性能(介电常数、损耗角正切)以及电性能的退化情况进行了研究。结果表明，热控涂层进入热分解阶段后，其表观颜色逐渐变深，涂层结构由致密转化为多孔状，损耗角正切值随着降解程度的提高而逐渐增大，电磁场在热控涂层中的能量损耗也相应增大，从而导致热控涂层的热平衡温度提升。当涂层材料分解殆尽，完全碳化，其损耗角正切值急剧增大，电磁波损耗也急剧增大，设备电性能指标下降明显，偏离了设计要求。

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石墨烯加入量对光伏板表面喷涂PU/Cu涂层结构和光泽度的影响

金慧玲, 丁兰花, 陈继红

材料保护. 2021, 54(8): 71. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.012

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为了改善光伏板表面吸能性能，采用石墨烯改性光伏板表面喷涂PU/Cu涂层，通过扫描电镜(SEM)观察以及光泽度、发射率、力学性能测试等考察了石墨烯加入量对涂层结构和光泽度的影响。结果表明：Cu粉都在涂层内形成了均匀分布的形态，大部分平行于涂层表面，形成均匀定向排列的状态有助于涂层更高效地反射红外光，达到低发射率的特性。当涂层内存在更高比例石墨烯时，形成了粗糙度更大的表面，使涂层更有效地吸收与散射可见光，达到更低的光泽度。利用加入石墨烯的方法来获得表面组织更粗糙的涂层，能够在保持较低发射率的条件下使涂层光泽度获得有效控制，在涂层内加入黑色石墨烯之后能够更加高效地吸收可见光。采用石墨烯改性PU/Cu涂层能够实现更高效吸收与散射可见光的效果，保持涂层原有发射率的条件下获得更低的光泽度。当涂层内的石墨烯含量提高后，黏附强度、表面硬度与抗冲击能力都未发生明显变化，说明石墨烯改性PU/Cu涂层可保持稳定的力学强度。

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1 000 ℃下热处理时间对内燃机用颗粒增强镍基合金组织和硬度的影响

陈晓静, 屈建华, 董彬

材料保护. 2021, 54(8): 75. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.013

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为了提高内燃机用镍基合金的组织性能，选择镍基粉末合金作为测试材料，先利用热挤压固结成型方法获得具有致密组织结构的棒材，再进行1 000 ℃不同热处理时间的处理。通过试验测试的手段研究其微观组织和硬度。结果表明：热挤压态镍基合金晶粒大小均匀性较差，发生了小晶粒聚集现象。热挤压处理后的合金出现了大量的高密度位错，并且发生了相互堆积的情况。经过热挤压后镍基合金的力学强度得到明显的提升。热处理时间至8 h时，形成了更大的晶粒，但生长速率发生了减小。经过8 h热处理后，晶粒尺寸进一步变大，但速率发生了减缓，大部分纳米颗粒都分布于晶粒中和晶界区域，粒径约35 nm。逐渐延长热处理时间后，硬度发生了快速减小。热处理时间到8 h时，合金获得了稳定的硬度，经过96 h热处理后的试样硬度达到了最小。

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三氯乙酸介质中阴离子表面活性剂对钢的缓蚀性

王丽姿, 黄苗, 李向红

材料保护. 2021, 54(8): 79. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.014

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为了筛选三氯乙酸(Cl3CCOOH)溶液中成本低廉且环境友好的缓蚀剂，用失重法和动电位极化曲线法研究了阴离子表面活性剂十二烷基硫酸钠(SDS)在三氯乙酸溶液中对冷轧钢表面的缓蚀性能，同时采用扫描电子显微镜(SEM)、原子力显微镜(AFM)和接触角测量仪系统表征了钢表面的腐蚀微观形貌及亲水性变化。结果表明：SDS对冷轧钢在0.10 mol/L Cl3CCOOH中具有良好的缓蚀作用，缓蚀率随SDS浓度增加而增大，20 ℃时SDS用量仅为50 mg/L时缓蚀率可高达90.5%。SDS在钢表面的吸附符合Temkin吸附等温式，标准吸附Gibbs自由能为-27.3 kJ/mol。腐蚀电位在添加SDS后发生负移，对腐蚀阴极反应发生显著抑制作用，但对阳极反应基本无抑制作用。SEM和AFM分析表明冷轧钢表面在含有SDS的Cl3CCOOH中腐蚀程度和表面粗糙度急剧下降，且接触角测试表明缓蚀钢表面的接触角增大。

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电力开关用钨材表面离子渗W-Ni-Al合金层的组织及性能

孙锡保, 翟文胜

材料保护. 2021, 54(8): 85. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.015

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为了提高电力开关用钨材合金的耐摩擦和耐腐蚀性能，采用双辉渗方法在试样基体表面制备W-Ni-Al涂层，通过试验测试方式对比了各涂层结构下的钨表面性能差异性。结果表明：在涂层内生成了具有致密结构的组织，几乎没有形成裂纹。提高渗金属的温度后，制备的涂层厚度持续增大。涂层中含有WNi2Al3、NiW2 2类组织。当表面被W-Ni-Al涂层覆盖后，硬度发生了显著提升；当载荷增大后，硬度也开始降低。W-Ni-Al涂层都获得了高于基体组织的摩擦系数。在1 150 ℃下制备的涂层获得了最小的体积磨损率，只有基体的13.6%，表现出了优异的抗磨损性能。涂层组织发生了断裂，在磨痕表面形成了平行滑动方向的沟槽。与基体相比涂层腐蚀电位发生明显正移，腐蚀电流密度发生明显降低，涂层具备更优的耐蚀性能。

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响应曲面法优化2024-T3的三价铬氧化处理工艺

郭蓓, 李冬冬, 束俊杰, 刘兰轩, 刘秀生, 王明钊

材料保护. 2021, 54(8): 90. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.016

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为了探究优化的2024-T3铝合金三价铬氧化处理工艺，在已有氧化剂配方及工艺基础上，在钝化液配方确定的情况下，采用响应曲面法以氧化处理的温度、pH值和时间为影响因素，利用响应面分析中的Box-Bohnken法设计了三因素三水平的试验方案，以保护评级等级作为响应值，进行响应面分析。分析结果表明：最佳保护评级的工艺为钝化温度35 ℃、pH值3.9、钝化时间10 min；经盐雾试验168 h后得到外观评级为9级的铝合金板，与后续验证试验结果相符合。

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稳定剂对线路板化学镀钯的影响

赵超, 刘光明, 文明立, 杨义华, 陈伟, 彭小英, 田继红

材料保护. 2021, 54(8): 95. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.017

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为提高线路板上化学镀钯的稳定性，通过镀液稳定性测试、膜厚测试以及扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)分析和X射线光电子能谱(XPS)分析等手段研究了稳定剂对镀液稳定性、镀速、镀层形貌以及镀金后镍腐蚀的影响。结果表明：丙烯酸浓度在0.050～0.300 mol/L范围内，随着浓度的增加，化学镀钯沉积速率总体上呈下降趋势；无机盐C浓度在1.000～7.000 mg/L能够大幅提高镀液稳定性，随含量的提高沉积速率呈现下降趋势。以丙烯酸浓度0.300 mg/L和无机盐浓度1.000 mg/L进行复配时，镀液稳定性强，沉积速率稳定，得到的钯镀层均匀细致，能够有效抑制镀金时产生镍腐蚀。

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电镀NiCoCe合金层的制备及耐蚀性能研究

彭云超, 马凯军, 贾犇, 董愿能

材料保护. 2021, 54(8): 101. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.018

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镍镀层具有较好的耐蚀性和耐磨性，单纯的镍镀层易存在孔隙、晶粒粗大等缺陷，在镀镍时加入少量稀土元素可以显著提高镀层的性能。为此，通过改变电镀液成分和电流密度，在Q235基底上电镀形成一系列NiCoCe合金层，通过浸泡试验及电化学试验评价表面处理前后耐蚀性能的变化。结果表明：添加0～0.4 g/L Ce元素可以通过细化晶粒有效增强镀层的耐蚀性，当电流密度小于0.04 A/cm2时，电流密度的增加可以使镀层中的晶粒细化，提高镀层的致密性和耐腐蚀性。当Ce元素的添加量为0.4 g/L，电流密度为0.03 A/cm2，电镀温度为50 ℃时，试验效果最佳。

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6A16铝合金车身表面TiC/MAO涂层的组织及耐蚀性能分析

于志刚, 王亮亮, 王小龙

材料保护. 2021, 54(8): 109. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.019

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为了提高6A16铝合金的耐蚀能力，实现对微弧氧化涂层微观组织结构与成分的精确调控，采用微弧氧化技术及水热法在6A16铝合金表面制得TiC/MAO复合涂层，并通过试验测试方法对制备参数进行优化，获得了水热法制备复合膜的最优参数为：溶液pH值8，反应时间24 h，反应温度180 ℃。当pH=8时形成了致密的TiC膜，试样达到了最低的腐蚀电流、最大的腐蚀电位，表现出优异的耐蚀能力。将反应时间增至24 h时，在试样表面形成了更多的水滑石，只形成了颗粒状的外形，并未形成片状结构。此时达到了更小的腐蚀电流，同时腐蚀电位进一步提升，获得了更优的耐蚀能力。提高反应温度至180 ℃后，在试样表面产生了更多的TiC，获得了致密的TiC组织，形成了明显的片层外形特征，微孔数也发生了减小，此时表现出优异的钝化性能，腐蚀电流也很低。

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深冷处理对TC4钛合金摩擦磨损性能及微观组织的影响

张良, 于小健

材料保护. 2021, 54(8): 114. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.020

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目前，有关深冷处理对TC4钛合金力学性能及微观组织的影响机制尚不明晰。为此，通过硬度、摩擦磨损性能测试、扫描电镜(SEM)及透射电镜(TEM)观察等手段探究了不同时间深冷处理对TC4钛合金磨损性能、表面显微硬度以及微观组织的影响。研究结果表明：经不同时间的深冷处理后，TC4钛合金的耐磨损抗力以及表面显微硬度有了不同程度的提高；深冷处理在材料内部诱导了大量的位错结构，对提高材料的显微硬度以及耐磨损特性具有重要的作用。

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新型氯化钾镀锌溶液除铁剂的研制

沈品华, 金瑜

材料保护. 2021, 54(8): 118. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.021

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氯化钾镀锌溶液中二价铁使电流密度范围变小，滚镀产品出现黑色滚桶眼子印。双氧水虽能将其氧化成危害性小得多的三价铁，但会使镀液分散能力下降，并会氧化消耗掉部分光亮剂；且双氧水被列入危险化学品名录，采购和贮存都较困难。为此，成功研制了一种不用双氧水的氯化钾镀锌溶液除铁剂DF(主要为二价铁的螯合剂)，以解决这一长期困扰氯化钾镀锌工艺中存在的问题，并通过赫尔槽试验对其应用性能进行了表征。

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硅材料表面减摩抗磨改性研究现状与展望

陈龙, 陈文刚, 谢永, 刘德春, 宋文涛

材料保护. 2021, 54(8): 120. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.022

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近年来，微机电系统(MEMS)发展迅猛，但系统中可发生相对运动的微构件之间的摩擦磨损问题未能得到很好地解决，限制了其进一步的广泛应用和深入发展。主要对固体薄膜润滑、分子超薄膜润滑、离子注入、微织构及石墨烯膜层表面改性方法在微机电系统减摩抗磨方面的研究现状和进展进行了归纳总结，指出应当继续深化硅材料复合表面改性技术及改性层摩擦行为的研究，加强对新型复合表面改性技术的创新和探索。本研究对于拓展MEMS的使用寿命研究具有一定的借鉴意义。

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氮化物硬质膜退除技术的研究进展

张东阳, 张钧, 张热寒, 王聪

材料保护. 2021, 54(8): 127. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.023

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氮化物硬质摸退除技术是镀膜刀具修复中一项不可缺少的技术，对于延长刀具寿命具有重要意义。介绍了多种氮化物硬质膜退除技术的退除原理、退除方法、退除效果，应用范围和局限性，综述了氮化物硬质膜退除技术的研究进展，同时对氮化物硬质膜退除技术的发展进行了展望。

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轻量化汽车自冲铆接接头腐蚀行为的研究进展

王付才, 陆卫中, 杨海

材料保护. 2021, 54(8): 132. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.024

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由于汽车轻量化的快速发展，自冲铆接作为轻量化材料的连接技术得到广泛应用，而腐蚀是影响汽车安全和消费者满意度的重要问题，近几年汽车自冲铆接接头的腐蚀问题正成为自冲铆接技术的研究热点。简述了自冲铆接设备及其工艺制作过程，综述了铝合金自冲铆接接头、钢铝异种材料自冲铆接接头和碳纤维/铝合金等其他类型接头的腐蚀行为研究进展，指出了自冲铆接接头腐蚀还需待研究解决的问题，并从实际应用和工艺条件角度出发，指出了自冲铆接接头今后腐蚀研究方向，从而完善自冲铆接接头腐蚀评价和指导自冲铆接接头的设计寿命评估。

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铁基材料钝化膜的电化学半导体性质和测试方法研究进展

檀玉, 张浩, 孙晨皓, 焦洋, 张胜寒, 梁可心

材料保护. 2021, 54(8): 139. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.025

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铁基材料因具有较高的力学强度、较好的环境相容性和较低廉的价格等综合性能在日常生活、生产中广泛应用。而铁基材料在多元环境中的长期服役性能取决于其耐受环境侵蚀的能力—耐腐蚀性，这一能力与其表面性质高度相关。为了提高铁基材料的耐腐蚀性，通过添加合金元素的方法发展出了如“不锈钢”、“耐候钢”、“哈氏合金”等不同系列应用于不同场合的材料。添加元素一方面改变了金属的互熔特性，一方面使得铁基材料表面可以形成具有保护性的“钝化膜”，进而提高其耐蚀性。铁基材料表面钝化膜通常具有半导体的特性，其性质可以通过电化学分析测试获得。介绍了光电化学响应、交流阻抗等测试方法在钝化膜半导体性质评价方面的研究进展，并介绍了在多种环境下纯铁、纯铬、纯镍和不锈钢上形成的钝化膜的性质。

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阻垢剂阻垢性能及阻垢机理的研究进展

柳鑫华, 张怀芳, 刘越, 舒世立, 张金婷, 魏金芳, 王磊

材料保护. 2021, 54(8): 150. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.026

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使用阻垢剂是解决工业水处理系统结垢问题最高效实用的方法之一。对比分析了不同类型阻垢剂的阻垢性能，并从螯合增溶、分散吸附、畸变作用和几何匹配等方面阐述了阻垢剂的阻垢机理，可为未来阻垢剂阻垢性能和阻垢机理的发展提供借鉴。

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氧乙炔堆焊与感应熔覆制备的Co119合金涂层的组织性能比较

时海芳, 王红蕾

材料保护. 2021, 54(8): 158. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.027

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为了改善钻头牙轮牙爪在生产过程中的环境条件以及其止推面上耐磨涂层的性能，可以使用感应熔覆的方法代替传统的氧乙炔堆焊制备耐磨涂层，以此增加牙轮钻头的使用寿命，目前此类研究较少。使用HR-BP-120型感应加热设备、HRC-150洛氏硬度计、倒置显微镜、ML-10型磨料磨损试验机等设备，对比了2种涂层的硬度、显微组织及耐磨性能。结果表明：同氧乙炔堆焊相比，制备相同成分的合金涂层，感应熔覆同样可以使涂层有完全的冶金结合，在此基础上其硬度值波动小，比氧乙炔堆焊硬度提高了3.8 HRC，可达61.8 HRC，组织也更加细小均匀，耐磨性能提高了28.8%，同时感应熔覆的方法更为清洁。

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模拟服役条件下镍-石墨涂层的可磨耗性研究

高栋, 王晶, 郭云珊, 钱凌翼

材料保护. 2021, 54(8): 162. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.028

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火焰喷涂镍石墨封严涂层广泛应用于高压压气机前对开机匣和其他航空发动机零件上，其目的是通过与叶尖或蓖齿之间的磨削控制转子与机匣壳体之间的间隙，从而提高发动机的效率，降低燃油消耗率，可磨耗性是评价封严涂层性能的重要指标之一。根据航空发动机设计的迫切要求，开展了模拟工况下镍-石墨涂层的摩擦磨损试验，并对涂层的可磨耗性进行了深入研究，分析了切削深度、切削速率等因素对涂层可磨耗性能的影响机制。结果表明：在相同叶尖线速度下，切削深度对涂层磨损的影响比切削速率的影响更为显著；镍-石墨涂层在高线速度下的主要摩擦磨损机制是塑性变形和摩擦氧化；环境温度对涂层的摩擦磨损有一定的影响。

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磷化膜白斑组织的X射线光电子能谱分析

刘杰莉, 付文哲, 赵广兴, 张磊, 李朝阳, 王晓占

材料保护. 2021, 54(8): 168. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.029

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为了研究磷化膜表面缺陷组织——白斑的形成机理，采用同一母材批号、牌号为SCM435的精线盘条在相同锌系磷化生产工艺(酸洗→高压水冲洗→水洗→磷化→中和→皂化)下，制备含白斑缺陷的磷化膜和正常磷化膜，并提取相同工艺下产生的磷化渣组织。采用体式显微镜、扫描电子显微镜(SEM)观察白斑、正常磷化膜以及磷化渣的形貌，用X射线光电子能谱(XPS)分析白斑、正常磷化膜和磷化渣的化学成分差异。结果表明：含白斑的磷化膜中仍能模糊地看出与正常磷化膜相似的形态和走向，但是其主干组织过于粗大，枝干组织不明显，相对杂乱；磷化膜表面白斑缺陷组织不是由磷化渣沉积而成，白斑组织具有正常磷化膜组织形态和走向的粗大化结晶组织，且组织中含有Fe2O3和较多的亚铁盐。

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超临界机组汽轮机低压缸叶片腐蚀案例及原因分析

洪新华, 刘海玲, 刘祥亮

材料保护. 2021, 54(8): 172. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.030

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超临界机组大修检查普遍发现汽轮机低压缸叶片存在点蚀现象。为了分析低压缸叶片点蚀的产生原因，采用扫描电镜、能谱仪对腐蚀产物进行了分析，采用离子色谱仪对机组水汽进行了检测。结果表明：水汽中CO2含量很少，对叶片点蚀的影响不大；点蚀主要原因是精处理混床运行终点控制不当，造成水汽中氯离子含量偏高所致。控制好精处理混床运行终点，可以有效避免超临界机组汽轮机低压缸叶片的点蚀问题。

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酸气分离器内部腐蚀产物及涂层脱落的分析

刘强, 任权友, 马骏, 高秋英, 邵勇华, 孙海礁, 曹献龙, 曾文, 兰伟

材料保护. 2021, 54(8): 177. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.031

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为了评估和分析西北某油气田的酸气分离器经常出现的内部腐蚀问题，对酸气分离器内部及所用涂层进行了宏观及微观形貌观察、常规检测、腐蚀产物元素及成分分析，结果表明：酸气分离器出现了明显的腐蚀，底部堆积的污垢厚度可达约10 mm，局部腐蚀坑深度可达0.5～1.0 cm；所用涂层总体保持完好，但局部区域出现了明显变色脆化及严重脱落，尤其是水线以下的破坏较为严重。分析认为，服役环境中硫化氢等酸性腐蚀性介质的存在、涂层施工工艺质量控制以及所选涂料对现场环境的适应性可能是导致酸气分离器腐蚀的根本原因，并提出了相应的改进建议。

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304不锈钢管泄漏失效分析

侯帅帅, 曾现琛, 付春霞, 胡家琨

材料保护. 2021, 54(8): 183. DOI：10.16577/j.cnki.42-1215/tb.2021.08.032

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为查找某不锈钢供水管的泄漏原因，对泄漏的304不锈钢管进行了宏观检验、化学成分分析、晶间腐蚀试验、金相分析、断口及能谱分析。结果表明：不锈钢管内表面存在的氧化现象造成了钝化膜的局部污损，在输送自来水中氯离子的作用下，在其氧化色区域内发生点腐蚀，蚀孔穿透后导致泄漏。对不锈钢管内流体介质中的氯离子、氧浓度进行适当控制，并控制好不锈钢管的生产工艺，或改变材质，可减少点腐蚀的发生。

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2021年, 第54卷, 第8期　刊出日期：2021-08-15

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