材料保护

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任万凯, 连洲洋, 左杰, 罗正维, 魏无际, 张雪英

材料保护. 2023, 56(1): 1-5. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0001

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针对目前通过构建闭塞电池模型仅能对单一含卤体系不锈钢局部腐蚀展开研究的现状,构建氟氯离子共存体系中304不锈钢局部腐蚀发展的闭塞电池模型,通过单因素和正交实验分别确定模型的工作条件及主要影响参数,结合闭塞区pH值、离子迁移量、腐蚀电流和腐蚀速率对模型可用性进行验证。结果表明:构建的烟道气氨法脱硫浆液中304不锈钢局部腐蚀发展闭塞电池模型较好的工作环境为外加电压0.8 V、溶液温度50℃,模型本身的最佳影响参数组合为内溶液体积与阳极暴露面积比59、阴阳极暴露面积比10、模拟锈层厚度3 mm,该模型在含不同浓度氟氯离子的介质中均具有较好的可用性。

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TiC陶瓷颗粒对CoCrNi合金耐腐蚀性能的影响

凌胜利, 匡尹杰, 邓吨英, 陈虹吕, 李志阳, 王琳, 仝永刚

材料保护. 2023, 56(1): 6-15. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0002

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TiC陶瓷颗粒能改变中/高熵合金的组织结构,起到细晶强化的效果,进而改善其力学性能。为了解其在腐蚀介质中的应用潜力,以真空电弧熔炼法制备了不同TiC含量的铸态CoCrNi(TiC)_x(x=0,0.1,0.2,0.4)合金。通过显微组织表征和电化学测试研究了TiC陶瓷颗粒对CoCrNi合金的耐腐蚀性能的影响。结果表明:在3.5%NaCl溶液中,CoCrNi(TiC)_x合金表面形成了较为稳定和致密的钝化膜。少量TiC陶瓷颗粒的添加可以提高CoCrNi合金的抗点蚀能力,进而提高其耐腐蚀性,但当TiC的添加量超出其在CoCrNi合金中的最大溶解度时,TiC块状析出相的存在会降低合金的耐腐蚀性,合金的主要腐蚀类型由点蚀转变为局部腐蚀。

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磁控溅射CrAlSiN膜层的高温性能研究

何月漫, 刘展硕, 柳泉, 刘贺, 杜晓明, 张罡

材料保护. 2023, 56(1): 16-21. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0003

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为了探究高速钢在高速切削时的高温氧化行为，采用磁控溅射技术在高速钢表面沉积CrAlSiN 硬质膜并进行高温氧化试验，高温氧化温度分别为700，800，900，1 000 ℃，保温时间为1 h。分别利用X 射线衍射仪、扫描电镜、能谱仪、纳米压痕仪对膜层的微观结构、纳米硬度及模量、磨损率和抗氧化性进行表征及分析。结果表明:CrAlSiN 膜层为fcc-CrN 结构，纳米硬度、模量和磨损率分别为24.87 GPa、300.51 GPa 和0.024 nm/mN。氧化过程中高温氧化温度为700 ℃时膜层表面产生微裂纹，形成Cr2O3和Al2O3混合氧化层；800 ℃时出现微量细小的白色颗粒状氧化物；900 ℃时，微裂纹增长，氧化物数量增多，新增Cr2O3衍射峰；1 000 ℃时元素扩散剧烈，但未检测到有基体元素扩散至膜层表面，表明膜层仍具有较好的抗氧化性。随着氧化温度的升高，薄膜表面产生裂纹和氧化物，使膜层的纳米硬度、模量降低，磨损率升高。

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N-油基-1,3-丙撑二胺在盐酸环境中对20钢的缓蚀性能及机理研究

江波, 孙文寿, 蔡杰

材料保护. 2023, 56(1): 22-29. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0004

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为了提高有机胺缓蚀剂对金属的防护性能,研发了以N-油基-1,3-丙撑二胺与二乙氨基乙醇为主剂的环保缓蚀剂FFA。通过静态失重法探究了FFA在1 mol/L HCl的环境中对20钢的缓蚀效果,利用电化学工作站,接触角测试、扫描电镜(SEM)和原子力显微镜(AFM)测试了在不含和含有FFA的盐酸溶液中20钢样品的阻抗值以及腐蚀后样品的表面疏水性、微结构和粗糙度。结果表明:在温度为343 K,FFA投加量为5 g/L时,缓蚀率最高达94.5%。FFA在20钢表面的吸附过程是吸热过程,符合Langmuir等温吸附模型。添加FFA的实验组的20钢表面形成了一层均匀的疏水膜。FFA对20钢具有优异的缓蚀性能,缓蚀机理为物理吸附和化学吸附共同作用。

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页岩气田含氧管道内硫酸盐还原菌生长特性

覃敏, 廖柯熹, 白杨, 廖呈龙, 韦孟佼

材料保护. 2023, 56(1): 30-34. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0005

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为了明确页岩气管线中硫酸盐还原菌的生长特性,采集某页岩气集气管线水样,并富集纯化其中的硫酸盐还原菌(SRB)。提取SRB的DNA并通过基因扩增技术(Polymerase Chain Reaction, PCR)对SRB群落特征进行了描述,定量测试了SRB在溶解氧环境下的生长特性。结果表明:页岩气集气管道内的SRB主要分为Bacteroidota、Firmicutes和Desulfobacterota。溶解氧的浓度对SRB的生长代谢有影响,在0~2.5 mg/L溶解氧下,SRB仍能大量生长繁殖;在4.5 mg/L及以上溶解氧下,SRB的生长代谢被完全抑制,说明在页岩气集气管道内,SRB能在低浓度O₂条件下生长繁殖。

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改性聚天冬氨酸阻垢剂的合成及其阻垢性能研究

关俊霞, 柳鑫华, 舒适立, 张青, 王磊, 李繁麟, 付占达, 邓杰

材料保护. 2023, 56(1): 35-43. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0006

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为了拓展绿色阻垢剂聚天冬氨酸(PASP) 的使用范围，以聚琥珀酰亚胺(PSI)为原料，蛋氨酸(Met)为改性试剂，制备新型绿色改性聚天冬氨酸阻垢剂(MPASP)。用红外光谱和核磁氢谱对制备的MPASP 进行了结构分析；用热重分析法对MPASP 进行了热稳定性分析；采用静态阻垢法探讨了MPASP 对CaCO3和CaSO4垢的阻垢性能；用扫描电镜和红外光谱表征了MPASP 阻CaCO3和CaSO4垢样的晶体形态。结果表明:MPASP 的最佳合成条件为:反应物配比m(PSI) ∶m(Met)＝1.00 ∶0.10，反应溶液pH 值为10，反应温度和反应时间分别为70 ℃和2 h。当MPASP 的用量为8 mg/L 时，对CaCO3和CaSO4的阻垢率分别为94.40%、95.49%，并且MPASP 对CaCO3和CaSO4垢的阻垢作用优于PASP。添加MPASP 后，使溶液中CaCO3和CaSO4钙垢晶体结构发生较大改变，钙垢结晶变得松散细小，干扰了致密钙垢的形成过程，达到了良好的阻垢效果。

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载荷对Cr4Mo4V轴承钢高温干摩擦特性的影响

刘建, 郭浩, 王浩, 赵孟晨, 王培

材料保护. 2023, 56(1): 44-49. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0007

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为探究瞬时干摩擦条件下Cr4Mo4V 轴承钢的磨损机理，采用氮化硅球与Cr4Mo4V 钢盘摩擦副，探究了在环境温度300 ℃、速度0.3 m/s、滑动干摩擦条件下，载荷变化对Cr4Mo4V 轴承钢摩擦特性的影响规律。结果表明:载荷在1.2～2.4 GPa 范围内增加时，Cr4Mo4V 轴承钢的摩擦系数从0.89 降低为0.42，但磨损率从2.05×10-6 mm3/(N·m)增加到2.68×10-6 mm3/(N·m)。磨损表面发生氧化反应，不同载荷条件下产生的氧化物类型不同。Cr4Mo4V 钢的磨损机制主要为氧化磨损及黏着磨损。

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蜂窝状表面热轧酸洗钢板磷化前处理性能研究

龙袁, 颜晨曦, 郝玉林, 齐志坤, 刘华赛, 李学涛

材料保护. 2023, 56(1): 50-57. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0008

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为了研究热轧酸洗板蜂窝状表面对其磷化性能的影响、分析蜂窝状表面形成的原因以及蜂窝状表面影响磷化膜生长的机理，通过在蜂窝状钢板表面制备磷化膜，使用辉光光谱仪、粗糙度测试仪分析钢板表面元素分布以及表面粗糙度，采用扫描电镜观察钢板表面形貌及磷化膜形貌，通过X 射线衍射仪分析磷化膜P 比，使用电化学工作站分析磷化膜耐蚀性能以及蜂窝状表面钢板在磷化液中的活性。结果表明:酸洗板的蜂窝状表面导致磷化膜覆盖率小于100%，磷化膜P 比为70.1%，阻抗为1.6×104 Ω·cm2，自腐蚀电位在-0.61 V 左右，自腐蚀电流密度在10 μA/cm2，各项性能均比典型形貌酸洗板表面磷化质量要差。通过含Cl-硅藻泥模拟实验，确定蜂窝状微观形貌是Cl-过度侵蚀钢板表面导致的。蜂窝表面钢板经过表调处理后在磷化液中的开路电位明显正移，反应活性降低，是由于蜂窝状微观结构在经过表调处理后残留表调液，阻碍磷化液与钢板接触，减缓钢板溶解过程，导致钢板表面Fe2+浓度偏低，抑制了Fe2+、Zn2+与磷酸根离子在钢板表面形成磷化膜，从而导致蜂窝状酸洗板表面磷化膜覆盖率不足。因此蜂窝状表面不利于磷化膜生长，需要控制酸洗工艺稳定性，对预漂洗流量参数、挤干辊、漂洗槽及漂洗喷嘴设备定期检查，避免酸洗板出现蜂窝状表面。

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Ni-nSiO₂纳米复合电镀制备钢基超双疏表面探究

程宏, 韦智元, 王涌, 蒋文轩

材料保护. 2023, 56(1): 58-63. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0009

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为了实现在钢材基体上超双疏表面的制备，同时避免破坏钢基表面的物理性质，基于Ni-nSiO2纳米复合电沉积技术，提出一种在船用Q235 钢材上制备超双疏表面的制备工艺。首先通过纳米复合电镀以及液相沉积法，在钢基表面构造适合超双疏性能的微纳米双重粗糙度结构，随后用十七氟癸基三甲氧基硅烷进行表面修饰。通过设计三因素正交试验，改变电镀参数(温度、时间、电流)并分析各参数对表面润湿性的影响，得到可以实现超双疏的制备工艺参数。然后通过扫描电子显微镜对制备的双疏表面的微观形貌进行分析。研究结果表明:当电流密度为12.5 A/dm2、磁流搅拌速度为200 r/min、电镀时间为50 min、温度为60 ℃时，可制备出与水的接触角为154°、与油的接触角为151°的钢基超双疏表面。在该参数下，通过复合电沉积过程得到了微纳米粗糙形貌，结合低表面能修饰，使得表面呈现出超双疏的特性。

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TA2纯钛微弧氧化制备TiO₂涂层的性能研究

翦奉林, 冯军, 李必文, 金凡亚, 但敏, 杨涵, 黄熠, 唐国庆

材料保护. 2023, 56(1): 64-71. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0010

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为了探究单一体系电解液制备氧化钛陶瓷层的性能,采用恒电流微弧氧化法,以NaOH为电解液在金属钛表面上制备了氧化钛陶瓷膜,探讨了电流密度、NaOH浓度对物相组成、微观形貌、膜层厚度、硬度和耐磨性的影响。结果表明:物相组成、形貌、氧化膜厚度、硬度和耐磨性受电流密度和NaOH浓度影响均较大。随着电流密度的升高,膜层中氧化钛金红石的含量上升,表面形貌变得更加粗糙且孔隙率增加,膜层厚度随之变厚,硬度明显提升;随着NaOH浓度的升高微弧氧化膜层中金红石的含量上升,表面形貌变得更加粗糙且孔隙率增加,厚度随之变厚,硬度有明显提升,耐磨性变化无明显规律。

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某防污药剂对船舶典型金属材料腐蚀行为的影响分析

赵宏博, 王钊, 孔夏明, 刘小杰, 郑开元, 陈勇

材料保护. 2023, 56(1): 72-76. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0011

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防海生物污损药剂在海洋工程及舰船领域的应用,不仅要考虑防污效果的有效性,还要评价其对工程结构材料腐蚀安全性的影响。针对即将应用于舰船通海结构防海生物污损的某药剂,研究其加入后对TA24钛合金及907A合金钢2种具有代表性的舰船金属结构材料在海水环境中腐蚀行为和速率的影响。经过腐蚀形貌、失重率、开路电位、极化曲线、交流阻抗等综合分析和评估,该药剂对这2种材料腐蚀行为影响较小,不会产生明显腐蚀加速。

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不同热处理状态对2195铝锂合金化铣性能的影响

鲜鹏, 符强, 郑森木, 唐帅, 黄鹏飞

材料保护. 2023, 56(1): 77-81. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0012

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为研究不同热处理状态对2195铝锂合金化铣性能的影响,通过正交试验的方法,研究了不同热处理状态(T8态与O态)的2195铝锂合金在不同工艺参数下的化学铣切性能。试验结果表明,在不同的工艺参数下T8态的化铣速率均高于O态的,且T8态的侧切率相对O态的更为稳定。同时试验结果表明2195铝锂合金的化铣表面质量与热处理状态有关,O态试样化铣后在肋条位置会有不同程度的蚀沟,而T8态试样化铣后光滑平整,化铣后的表面质量优于O态。

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固溶处理中冷却方式对Inconel 625组织与性能的影响

李亮

材料保护. 2023, 56(1): 82-87. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0013

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为提高625合金的综合性能,通过改变固溶处理的方式,采用硬度计、拉伸试验机、电化学工作站、光学显微镜、扫描电子显微镜等设备对Inconel 625合金进行研究,探讨了5种不同热处理工艺对合金的微观组织演变规律及力学性能、腐蚀性能的影响。结果表明:原始状态的Inconel 625合金组织主要为奥氏体组织,合金硬度较高,但耐蚀性能较差。经过1090℃固溶处理、水冷后,晶界处保留了热处理过程中析出的碳化铌,提高了合金的腐蚀性能;经过空冷或炉冷,合金内重新析出碳化铬,导致合金腐蚀性能下降;特殊工艺处理可以有效提高合金的抗腐蚀性能,且在不降低强度的前提下提高材料的塑性。研究成果可为生产中优化Inconel 625合金热处理工艺进而提升材料综合性能提供有效依据。

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镍基表面石墨烯自修复生长及摩擦性能研究

吕通发, 曹阳, 何永春, 吕超, 鲁继超, 于世奇, 吴涛, 牟鑫, 强豪, 叶晓慧

材料保护. 2023, 56(1): 88-93. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0014

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针对石墨烯纳米级厚度对基底保护耐久性不足的问题，通过热处理方法研究了镍基表面石墨烯膜破损后再次生长的自修复工艺。通过结构与形貌的表征表明，在热处理温度为700℃、保温时间5 min条件下，石墨烯可以再次生长，修复破损表面。摩擦实验测试结果显示，再生长的石墨烯薄膜其摩擦系数为0.05,较原始镍表面的降低了50%。同时探索了其再生长的机理，清晰阐述了石墨烯再生长的驱动力。研究成果可为石墨烯自修复领域提供实验基础和理论解释。

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抗流挂性水性环氧富锌底漆的制备

李德斌, 贺玉平, 陈翔宇, 袁骕, 冯铮钢

材料保护. 2023, 56(1): 94-97. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0015

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为制备防腐性能和抗流挂性能优良的水性环氧富锌底漆,以环氧树脂、水性环氧固化剂、固化剂促进剂、锌粉、有机膨润土、气相二氧化硅和聚酰胺蜡等制备了水性环氧富锌底漆。研究了环氧树脂、固化剂促进剂对涂料防腐性能的影响,通过三水平三因素正交试验研究了有机膨润土、气相二氧化硅和聚酰胺蜡用量对水性环氧富锌底漆抗流挂性能的影响。结果表明:采用E51环氧树脂、固化剂促进剂添加量1.0%、聚酰胺蜡添加量0.8%、有机膨润土添加量1.5%、气相二氧化硅添加量0.4%时,各项性能达到了溶剂型环氧富锌涂料的指标。

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CVI+RMI快速制备C/C-SiC复合材料的摩擦学性能

范永中, 杨闯, 陈贺

材料保护. 2023, 56(1): 98-103. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0016

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为了研究C/C坯体热处理温度对C/C-SiC复合材料微观结构和摩擦性能的影响,以针刺碳毡为预制体,经化学气相渗透法(CVI)制备C/C坯体,然后采用反应熔体浸渗法(RMI)制备C/C-SiC复合材料。结果表明:C/C坯体高温热处理未改变C/C-SiC复合材料的相组成。C/C坯体热处理温度对C/C-SiC复合材料的摩擦磨损性能产生一定的影响。与1 800℃相比,C/C坯体经2 000℃和2 200℃热处理后,C/C-SiC复合材料的摩擦面更易形成致密的润滑膜,摩擦系数逐渐增大;且随着制动次数的增加,摩擦系数变化幅度变小,刹车稳定。

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电缆-整流罩组件内表面的涂覆工艺与性能

党文伟, 李晓升

材料保护. 2023, 56(1): 104-106. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0017

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电缆-整流罩组件是飞行器的重要组成部分,承受着高速飞行过程中大量的气动载荷和热载荷,其内部电缆作为各个系统之间信息传输的重要通道,是保障信号输入输出的重要部件。讨论了一种电缆-整流罩组件内表面涂覆工艺,该工艺采用喷涂内隔热层、电缆固定、电缆灌封等工艺流程,为产品的可靠性提供了工艺保障。电缆整流罩组件涂覆成型后的性能测试结果显示,内表面隔热涂层剪切强度、灌封体力学性能、电缆电性能均满足设计指标要求。

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钛合金表面激光熔覆耐磨和自润滑涂层的研究进展

孙壮, 王伟, 王成, 丁士杰, 高原, 王快社

材料保护. 2023, 56(1): 107-120. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0018

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钛合金的硬度低、耐磨性差,严重限制了其作为工作部件在摩擦工况下的服役寿命。采用激光熔覆技术在钛合金表面制备耐磨和自润滑涂层可大幅提高钛合金的耐磨性。首先综述了激光熔覆工艺(激光功率、扫描速度、光斑直径、比能量、后热处理、高频振动等)对涂层耐磨性的影响规律;其次,探讨了不同类型硬质相、基体相、自润滑相的特征及其对涂层耐磨性的影响规律;最后,对采用激光熔覆技术在钛合金表面制备的耐磨自润滑涂层进行了总结和展望。

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热镀锌助镀剂研究现状及进展

姚雄婷, 孔纲, 车淳山, 赖德林, 万先兰, 廖兴利

材料保护. 2023, 56(1): 121-126. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0019

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溶剂助镀是热浸镀锌独有的工序,直接影响到热镀锌层的质量和均匀性。本文介绍了热镀锌助镀剂的作用及作用原理,分析了助镀剂的总浓度、温度、pH值和Fe²⁺浓度等因素对助镀效果和热镀锌效果的影响,介绍了新型助镀剂无铵助镀剂和热镀锌铝(镁)合金助镀剂的种类及其研究进展,指出了热浸镀助镀技术存在的问题和未来的发展方向。

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高熵合金涂层制备工艺及性能的研究进展

熊梓帆, 肖伟

材料保护. 2023, 56(1): 127-133. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0020

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随着人类制造材料能力的提高,合金涂层从简单成分演变为复杂成分,由于具有多种主要成分,使得高熵合金涂层获得了高的热稳定性和耐磨性、出色的抗疲劳性、优异的高拉伸性能以及优异的耐腐蚀性和磁性质,这些优异的性能使它们超过了传统的合金涂层的应用范围,所有这些特性都赋予了高熵合金涂层许多潜在的应用前景。研究高熵合金涂层结构和性能的关系,对于进一步开发性能更好的高熵合金涂层材料非常重要。综述了传统高熵合金涂层、难熔高熵合金涂层、复合高熵合金涂层和轻质高熵合金涂层的特点和应用领域,并介绍了高熵合金涂层的种类对其力学性能、摩擦性能和耐腐蚀性能的影响,最后对高熵合金涂层未来的发展方向进行了展望。

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镁合金表面热扩渗金属防护层的制备与性能

路东柱, 蒋全通, 李家威, 马秀敏, 樊亮, 黄彦良, 侯保荣

材料保护. 2023, 56(1): 134-145. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0021

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镁合金是一种轻质结构材料,将镁合金应用在交通工具中,可以降低其整体质量和能源消耗,同时提升其机动性能和续航能力。然而,镁合金易腐蚀,需强化其耐蚀性。表面扩渗法是一种常见的镁合金表面强化方法。在一定温度下,扩渗剂中的金属元素向镁合金表面传输,并形成一层防护层。首先介绍了几种常见的镁合金表面扩渗法,继而介绍了镁合金表面热扩渗的主要影响因素,然后介绍了采用这种方法制备的扩渗层的性能。在镁合金表面热扩渗形成的典型扩渗层厚度可达数百微米,同时扩渗层硬度和耐蚀性相对基体有明显提升。表面热扩渗可对镁合金进行有效的表面强化。

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马氏体不锈钢表面DLC涂层研究进展

黄腾龙, 张树玲, 武帅政, 郭栋, 崔宁, 孙巍, 丁文捷, 郭峰

材料保护. 2023, 56(1): 146-152. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0022

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马氏体不锈钢表面沉积类金刚石(Diamond-like Carbon, DLC)薄膜提高了材料的耐磨性和耐腐蚀性。但由于马氏体基体与DLC涂层热膨胀系数和弹性模量不匹配以及界面原子的亲和性能差等因素,使得DLC涂层与马氏体基体间界面结合强度不够,存在涂层厚度有限等问题,从而限制了DLC涂层的进一步使用。针对以上不足,综述了国内外学者为提高马氏体不锈钢表面沉积DLC涂层的膜基结合力、耐蚀性所采取的有效措施和结果,主要包括基体表面氮化处理、优化工艺参数、设计一层和多层过渡层结构来缓和DLC涂层与马氏体基体结合力和耐蚀性的问题。最后,展望了马氏体不锈钢表面制备DLC防护涂层的发展趋势。

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湿硫化氢环境HSLA钢焊接接头应力腐蚀开裂的研究进展

王峰, 高梦杰

材料保护. 2023, 56(1): 153-162. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0023

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随着石油化工的发展,国内石油深度开采和中东石油输入的持续增加,原料中的硫元素含量逐渐增加,硫化氢对焊接接头的腐蚀会导致整个构件的失效,给生产安全带来极大威胁。国内外研究人员就硫化氢对高强度低合金(HSLA)钢焊接接头的应力腐蚀给予了很大关注。简要阐述了在湿硫化氢环境下,HSLA钢焊接接头在使用时发生应力腐蚀开裂的机理,讨论了影响焊接接头的应力腐蚀的因素,总结了探索应力腐蚀时的不同实验方法,并与碳钢的应力腐蚀进行了对比。

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钢结构及其连接部位包覆防腐蚀技术的应用实践

路东柱, 赵霞, 高昌, 翟晓凡, 管方, 郑萌, 麻福斌, 侯保荣

材料保护. 2023, 56(1): 163-174. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0024

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当前,由钢结构作为主体构成的重要设施和装置正在各领域发挥着越来越大的作用。要进一步广泛、安全地使用钢结构,必须要解决钢结构及其连接部位的腐蚀问题。复层矿脂包覆防腐(PTC)技术和氧化聚合包覆防腐(OTC)技术是2种有效的钢结构防腐技术。PTC技术适用于海洋浪花飞溅区等严酷腐蚀区带,而OTC技术则适用于大气区异形构件。介绍了浪花飞溅区和大气区异形钢结构的腐蚀问题,然后提出包覆防腐技术这一解决方案,继而介绍了包覆防腐技术在钢结构工程中的实际应用及其防护效果。随着相关技术和产业的不断完善,PTC和OTC包覆防腐技术必将在更广阔的的领域发挥更大的潜能,助力海洋强国建设,促进高质量发展。

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控制棒水压驱动机构水压缸摩擦副涂层优选研究

石勇, 陈宝, 薄涵亮

材料保护. 2023, 56(1): 175-183. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0025

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根据控制棒水压驱动机构的使用要求，针对水压缸外套缸碳化钨(WC)涂层采用含钴元素(Co)材料作为粘合剂导致的放射性问题，基于与活塞环摩擦副匹配的摩擦磨损试验，开展了水压缸摩擦副涂层优选研究，提出了碳化铬(Cr3C2)涂层方案，并对Cr3C2涂层性能、水压缸冷态性能进行了试验。结果表明:Cr3C2涂层摩擦系数更低，摩擦磨损性能优于原WC 涂层，涂层性能、水压缸冷态运动阻力及泄漏率等性能与原WC 涂层相当，满足控制棒水压驱动机构的使用要求；且Cr3C2涂层不含Co 元素，解决了原WC 涂层含Co 导致的放射性处理问题。另一方面，Cr3C2涂层无需沉积TiN 膜，简化了水压缸外套缸的摩擦副表面处理工艺。研究结果为控制棒水压驱动机构的整体性能研究以及控制棒水压驱动技术的进一步升级提供了技术储备。

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城市燃气管道受动态交流干扰的影响规律及腐蚀风险分析

张玉星, 车明, 张诚, 李伟, 黄文尧, 覃慧敏, 邸鑫

材料保护. 2023, 56(1): 184-190. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0026

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针对超大城市燃气管网不同压力级制在不同铁路线路影响下的干扰情况、干扰规律及腐蚀规律,选取了近10处与电气化铁路交叉、并行管道的37个测试桩进行24 h数据监测与分析,明确了北京地区受动态交流杂散电流的干扰规律及风险情况。结果表明:北京地区次高压及以上燃气管网受电气化铁路干扰影响明显高于中低压管网;城市燃气管网牺牲阳极阴极保护系统一定程度上对杂散电流干扰具有一定的排流缓解及抗干扰功能;与电气化铁路并行管道的交流干扰大于交叉管道,且峰值与机车位置有关;对于动态交流干扰的腐蚀风险,建议通过交流电流密度区间所占比例与断电电位相结合的方式进行评价。

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润滑油添加剂对活塞环-缸套摩擦副摩擦学性能的影响

阿合波塔·巴合提, 杜雪岭, 鄂红军, 金佳佳

材料保护. 2023, 56(1): 191-195. DOI：10.16577/j.issn.1001-1560.2023.0027

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为了研究润滑油中常见添加剂如摩擦改进剂、减摩剂及清净剂对发动机关键零部件活塞环-缸套摩擦副摩擦学性能的影响，并探究其相互作用机理，利用SRV® 4 型多功能摩擦磨损试验机的活塞环-缸套摩擦副研究了SN/GF-5 0W-20 润滑油及添加剂二烷基二硫代氨基甲酸钼(molybdenum dialkyl dithiocarbamate， MoDTC)、二烷基二硫代磷酸锌(zinc dialkyl dithiophosphate， ZDDP)、磺酸钙清净剂对活塞环-缸套摩擦学性能的影响，并用SEM、XPS 分析了缸套磨损表面摩擦膜。研究结果表明:SN/GF-5 0W-20 发动机油中MoDTC 的含量会影响其摩擦学性能，当Mo 元素含量为0.50%(质量分数)时，摩擦学性能最优。 ZDDP 与MoDTC 润滑体系具有良好的协同效应，能明显降低摩擦系数；在ZDDP/MoDTC 润滑体系中引入磺酸钙清净剂，会减少MoS2摩擦膜的生成，使摩擦系数升高。

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2023年, 第56卷, 第1期　刊出日期：2023-01-15

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