近年来，随着新能源汽车、航空航天、高端装备制造等行业的快速发展和人工智能、大数据等技术的融合应用，工业母机将向更高程度的高端化、智能化和绿色化迈进。 切削液是金属切削过程中实现高效、精密及低成本的必要条件，而随着机械制造业的快速发展，传统切削液的低使役性能与核心零部件高质量制造需求间的矛盾日益凸显；另一方面，切削液的绿色应用和安全处置也已成为制约行业绿色化发展的绊脚石。 因此，解决传统切削液的系列问题是整个机械制造业和环保领域面临的重大研究课题。 本文以传统切削液存在的局限性为切入点，从环保、经济和功能型3 个维度对现阶段切削液的研究进行整理，综述了相关润滑冷却机理、工艺效果和参数优化的最新研究进展，分析了不同切削液的优劣势及其在发展过程中存在的问题。 最终从工业实际应用角度出发，对金属切削液进行了展望，为实现我国切削液技术向功能化和绿色化的国产替代提供了理论思路和研究方向。

管道是石油、天然气等能源介质相对安全的主要运输方式，但由于原油管道铺设距离较长，内部流质环境复杂，且输送的介质具有一定的腐蚀性，导致原油管道内腐蚀泄露事故时有发生，严重影响了管道的日常生产管理。 管道内腐蚀在线监测，是即时、准确获取管道内腐蚀状况，保证原油管道安全运行的有效手段。 研究原油管道腐蚀类型及机理可为在线监测技术的改进提供良好的参考。 本文针对原油管道的内腐蚀类型、机理以及目前应用较为广泛的管道内腐蚀监测技术进行了论述，分析对比了多种管道内腐蚀在线监测技术的优缺点以及应用情况，对输油管线内腐蚀在线监测技术的选择、改进及发展前景提出了展望，指出未来管道内腐蚀在线监测技术将向智能化、自动化和远程监控的方向发展，为相关科研人员及企业进行现场创新应用提供了有价值的参考资料。

铝合金因其质量轻、耐腐蚀性能优良等特点在海洋工程装备领域得到了广泛的应用，但海洋大气环境的复杂性及严苛性会使铝合金部件遭受严重的腐蚀破坏。 采用室内循环盐雾加速试验的方法研究了典型铝合金2A12、5A02 在模拟热带滨海大气环境下的腐蚀行为与规律，分析了不同循环周期样品的腐蚀微观形貌、腐蚀产物成分和电化学行为，并与户外暴露试验进行对比，采用灰色关联法对在户外环境暴露试验结果与室内加速试验结果的相关性进行了量化分析。 结果表明:2A12、5A02 样品的腐蚀失重与时间的关系均符合幂函数规律，试验后铝合金表面都产生了明显的点蚀，腐蚀产物成分以Al2O3、AlO(OH)为主。 随着试验时间的延长，铝合金点蚀程度加深，蚀坑的数量和深度都有所增长，5A02 铝合金表面产生的点蚀坑的数量及深度低于2A12 铝合金。 电化学阻抗拟合结果也表明，随着循环加速周期的增加， 5A02 铝合金的耐蚀性要优于2A12 铝合金。 通过对比户外试验与室内试验结果可以得出结论:室内循环盐雾加速试验能够较好地模拟户外暴露试验结果，在点蚀深度变化、失重动力学方面较好地反映了铝合金的腐蚀行为及规律，但随着暴露时间的延长，模拟相关性会有一定的下降。 本研究为完善优化典型铝合金室内加速腐蚀试验与户外暴露试验的相关性提供了基础试验数据。

硝酸羟铵(HAN)基推进剂是一种新型绿色推进剂，其与航天传统结构材料钛合金的相容性研究有待深入。 采用电化学噪声(EN)方法以及扫描电镜(SEM)、X 射线光电子能谱(XPS)等分析手段研究了TC4 钛合金在HAN 基推进剂中长周期腐蚀变化规律。 结果表明:随着浸泡时间的延长，电位噪声平均值和电流噪声平均值变化趋势反映了母材和焊材试样发生了活性腐蚀－氧化膜形成－腐蚀平衡过程；此外，母材和焊材的电位噪声标准偏差均在浸泡1 d 时达到最大值，分别为5.92、6.02，焊材试样的电位噪声标准差值比母材略大，焊材的腐蚀活性比母材略高；TC4 在碱性HAN 基推进剂中浸泡65 d 过程中，功率谱密度(PSD)曲线高频区斜率始终保持在－1 dB/dec左右，远大于－20 dB/dec，这与TC4 合金在碱性HAN 基推进剂中发生很强的局部腐蚀行为一致；TC4 的合金元素Al 在HAN 基推进剂腐蚀过程中在表面形成Al2O3和Al(OH)3，而合金元素Ti 的氧化物与碱性的HAN 介质发生反应形成可溶解的盐类物质，从而使得TC4 钛合金在碱性HAN 基推进剂中不能形成稳定致密的钝化膜。

为进一步开发高强高耐蚀性的超深油井承荷探测电缆用钢丝，以热浸镀Zn-5Al 合金镀层钢丝为研究对象，通过扫描电子显微镜、X 射线衍射仪、电子万能试验机、电化学工作站等仪器设备，研究了冷拉拔应变量对镀层钢丝的微观组织结构、力学性能以及耐腐蚀性能的影响。 结果表明，在拉拔形变过程中，珠光体由等轴状转变为沿拉拔方向排列的纤维状，片层间距逐渐减小，镀层厚度减薄。 拉拔形变量超过2.24 时，抗拉强度超过2 400 MPa，可满足万米级油井承荷探测电缆铠装钢丝的使用要求。 动电位极化曲线和全浸试验结果表明，随着应变量的增大，Zn-5Al 镀层钢丝的耐蚀性提高，腐蚀速率降低。 中性盐雾腐蚀试验结果表明，从长期腐蚀(506 h)的角度来看，应变量为1.19 时耐腐蚀性最佳，腐蚀速率为0.104 7 g/(m2∙h)。 腐蚀产物均主要由Zn6Al2(OH)16CO3∙4H2O、Zn5(OH)8Cl2∙H2O 以及少量疏松的ZnO、Zn5(CO3)2(OH)6组成。 经过冷拉拔形变后，腐蚀产物变得细小致密，对基体的保护作用增强。 冷拉拔形变不仅可以提高钢丝的强度，还能有效改善镀层钢丝的耐腐蚀性能。

为了提高海洋环境下921A 钢表面的力学及耐磨耐蚀性能，采用超音速等离子喷涂技术在921A 钢表面制备了2 种涂层，所采用的粉末分别为NiCrBSi 球形粉末以及NiCrBSi 与镀铬金刚石(20～40 μm)复合粉末，所制备的涂层样品分别标记为涂层N 及涂层ND，在后续对比测试中将喷涂基体记为样品921A。 分析了涂层的物相组成，观测了涂层的截面形貌和元素组成，测试了涂层的显微硬度和抗拉结合强度，测定了涂层在往复摩擦磨损模式下与Si3N4球的摩擦系数及体积磨损率，拟合出了涂层的开路电位及自腐蚀电流密度。 结果表明:相比于纯NiCrBSi 粉末制备的涂层N，金刚石复合涂层ND 的显微硬度及结合强度分别为1 016 HV，50.156 MPa，较涂层N 提升了15.3%及15.3%。 在30 N 载荷，Si3N4球作为对摩件，往复时间60 min 条件下，金刚石复合涂层ND 平均磨痕深度17.738 μm，相较基体降低75.8%，体积磨损率为1.40×10－5 mm3/(N∙m)，仅为基体的20.7%，摩擦系数为0.229。 在室温、3.5%NaCl 溶液环境下，金刚石复合涂层ND 自腐蚀电位Ecorr 为－864 mV，较921A 基体提升61 mV，自腐蚀电流密度Jcorr为1.332×10－5 A/cm2，较921A 基体降低了77.9%。

为研判SHM1302 硬面层的高温应用范围，分别测试了SHM1302 堆焊硬面层的抗热震和耐高温磨损性能，通过X 射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、能谱(EDX)等表征手段探明了硬面层热震和高温磨损行为，建立了高温氧化和组织转变与热震和高温磨损行为的关系。 结果表明:SHM1302 热震裂纹的萌生和扩展受应力和氧化的共同作用，裂纹主要沿基体和碳化物界面扩展；随热震循环的进行，氧化膜中MnFe2 O4 有害相的生成和基体中(Fe， Cr)3C的析出，促进了热震裂纹的扩展。 500 ℃下，硬面层高温磨损性能优良；600 ℃和700 ℃下的磨损量较500 ℃分别显著增加1 244%和1 596%。 磨损温度由500 ℃升高到600 ℃时，氧化速率的增加及有害相MnFe2O4的生成是磨损性能快速下降的关键；700 ℃磨损时发生的M ⇌A 组织转变促进疲劳裂纹的萌生，进一步加快了磨损进程。

紧固件松动对地铁等轨道交通安全性有重要影响。 针对GB/T 5782、M16×80、10.9 级镀达克罗六角紧固螺栓的防松性能问题，通过横向振动防松实验及中性盐雾试验，探究了紧固过程的紧固件润滑状态对其防松性能、磨损行为和耐蚀性能的影响。 结果表明，当预紧力设置为76 kN 时，无润滑紧固件振动1 500 次剩余预紧力在初始预紧力的95%以上，防松性能优良。 涂抹润滑剂会使镀达克罗紧固件防松性能大幅度衰减。 当预紧力设置为76、93、110 kN 时，有润滑紧固件振动1 500 次后剩余预紧力均在初始预紧力的8%以下。 当预紧力设置为110 kN时，有润滑紧固件振动200 次后的剩余预紧力平均在初始预紧力的76.19%，高于76 kN 和93 kN 时的情况，但后期剩余预紧力并无太大差异。 润滑剂在振动过程中将螺纹表面的固固摩擦转化为固液摩擦，相对摩擦力大幅度下降。 无润滑时紧固件并无松动，镀层破坏较轻，镀层通过锌离子的牺牲阳极法足以保护基体不受盐雾腐蚀，而润滑剂会使得螺栓松动，螺母与螺纹产生较大的相对运动，其摩擦力破坏表面镀层，露出紧固件碳钢基体，使得其在盐雾条件下发生腐蚀。

为了抑制油田酸化过程对管线钢的腐蚀，合成了一种咪唑-席夫缓蚀剂(IAP)，通过失重与电化学试验，研究了不同浓度的IAP 缓蚀剂在15%HCl 溶液中对P110 钢的缓蚀性能及缓蚀机理，并通过傅里叶红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)＋能谱仪(EDS)和X 射线光电子能谱(XPS)进一步证实IAP 在15%HCl 中对P110 钢的缓蚀机理，此外，通过理论计算从分子水平进一步阐明了缓蚀机理合理性。 结果表明，IAP 添加浓度为400.0 mg/L时，在15%HCl 中对P110 钢的失重试验缓蚀效率为97.58%，交流阻抗谱(EIS)、动电位极化(Tafel)曲线测试结果表明缓蚀效率分别为97.32%、96.76%，EIS 测试结果证明了IAP 在P110 钢表面成膜从而发挥缓蚀作用，Tafel 曲线测试结果证明了IAP 是以抑制阳极为主的混合型缓蚀剂。 IAP 对P110 钢的吸附遵循Langmuir 等温吸附方程并可自发吸附在P110 钢表面。 FTIR、SEM＋EDS 和XPS 均能在P110 钢表面检测到IAP 所形成的保护膜。 密度泛函理论(DFT)和分子动力学(MD)证明IAP 的活性位点为苯环和咪唑环，苯环可接受Fe 表面多余的电子，咪唑环上N的孤电子对与Fe 形成稳定的配位键，MD 可进一步证明IAP 可自发吸附在Fe 表面。 IAP 缓蚀剂能够在15%HCl的腐蚀介质中发挥优异的缓蚀性能，其机理是在P110 钢表面形成稳定的保护膜。

为了评估划伤缺陷对690TT 合金传热管在模拟二回路高温高压水环境中应力腐蚀性能的影响，以核电蒸汽发生器传热管为研究对象，采用划伤装置在管材表面制备出含划伤缺陷的C 型环试样，研究带划伤缺陷690TT 合金传热管在模拟二回路高温高压水环境中的应力腐蚀行为。 采用SEM、TEM、EDS、拉曼光谱和白光干涉仪测试了试样在腐蚀前后的表面缺陷形貌、氧化形貌、氧化物元素分布和表面轮廓。 结果表明:在模拟二回路高温高压水环境中，受应力加载的C 型环划痕槽表面上形成尖晶石氧化物和富铬氧化物，外表面尖晶石氧化物颗粒尺寸和数量随试验周期延长而增加。 划伤形成过程会导致划伤槽区域组织出现机械微裂纹，经长期浸泡后微裂纹没有明显扩展，表明含划伤缺陷690TT 合金在二回路模拟环境下具有较高的抗应力腐蚀开裂能力。

为了明确Cr 扩散阻挡层对NiCrAlY 涂层在高温环境下的氧化性能影响机制，利用等离子喷涂技术制备了NiCrAlY 涂层和具有不同设计厚度(50、100、150 μm)Cr 阻挡层的NiCrAlY-Cr 复合涂层。 采用X 射线衍射仪分析涂层的物相组成变化，采用扫描电子显微镜对涂层微观形貌进行分析，并通过SEM 自带的EDS 对涂层及氧化层中的元素分布进行分析。 研究了不同厚度Cr 阻挡层存在时，NiCrAlY-Cr 涂层的高温氧化规律。 结果表明:沉积态NiCrAlY 和NiCrAlY-Cr 涂层主要由Ni3Al 组成；850 ℃下氧化30 h 后NiCrAlY 和NiCrAlY-Cr 涂层表面均形成了α-Al2O3、Cr2O3；当氧化温度升高至950 ℃时，氧化30 h 后，3 种具有不同厚度Cr 阻挡层的NiCrAlY-Cr 复合涂层表面仍以Ni3Al 为主，除形成α-Al2O3、Cr2O3之外，同时出现了属于NiCr2O4的特征衍射峰。 在850 ℃氧化65 h 后，NiCrAlY 和具有不同厚度Cr 阻挡层的NiCrAlY-Cr 复合涂层的物相主要以α-Al2O3、Cr2O3、NiCr2O4、Ni3Al 为主。随着氧化时间延长至100 h，氧化850 ℃和950 ℃后，NiCrAlY 和具有不同厚度Cr 阻挡层的NiCrAlY-Cr 复合涂层的物相仍以α-Al2O3、Cr2O3、NiCr2O4、Ni3Al 为主。 在高温环境下NiCrAlY-Cr 涂层表面由α-Al2O3、Cr2O3、NiCr2O4构成的致密保护层使得其相较NiCrAlY 涂层具备更加优异的抗高温氧化性能。

针对7075－T6 铝合金薄板冲压成形的表面质量和摩擦磨损问题，将电辅助成形(EAF)技术引入冲压过程，研究了0～20 A/mm2电流密度下铝合金薄板成形的表面硬度、表面粗糙度和摩擦磨损情况，并与热冲压成形(HS)结果对比。 借助电辅助成形摩擦试验机模拟成形过程，结合红外热成像仪、维氏硬度检测仪、形状测量显微镜、XRD、SEM 和EDS 等仪器对试样的温度、表面硬度、表面粗糙度、摩擦系数和磨损情况进行观测与分析。 结果表明:在0～16 A/mm2内EAF 加工试样比同温度HS 加工试样的表面硬度更高、表面粗糙度更低。 低电流密度下电塑性对表面性能的强化体现在阻碍η′亚稳相转变为η 稳定相，高电流密度下电塑性带来的焦耳热使得薄板软化情况严重。 EAF 试样的摩擦系数随电流密度上升呈现先减后增的趋势，在12 A/mm2左右存在最小值。 此时EAF试样摩擦系数较HS 试样减小率超过10%。 试样经0～16 A/mm2 EAF 加工后磨损率更低，且试样表面更易生成致密氧化层，减摩耐磨性能更好。

为了探究薄铝硅镀层钢板热成形后最优的表面性能，以Al-10Si 薄镀层热成形钢板为研究对象，利用扫描电镜、辉光放电发射光谱仪、显微维氏硬度计、激光共聚焦显微镜、摩擦磨损试验机等仪器研究了不同热处理温度对其镀层组织和性能影响。 结果表明:当热处理温度从820 ℃提高到930 ℃时，Al、Fe 和Si 间的互扩散越发充分，从组织上看，镀层中的Fe-Al-Si 相、镀层与钢基板间的扩散层、镀层的总厚度逐渐增大，基体中的马氏体含量增多，形状呈粗大化趋势；从元素分布上看，镀层中Al、Si、Fe 3 种元素扩散程度随之增大，元素浓度梯度逐渐变得平缓；从镀层性能上看，镀层的硬度先增加再下降；摩擦系数先升高再下降，摩擦系数曲线波动增大；划痕终端磨损量先明显减小而后略增加，且指针接触的犁沟底部起伏逐渐增多。

表面处理可有效增强零件的耐腐蚀性能，但其提升程度需借助特定腐蚀试验及相应评价方法予以判定，且所用腐蚀方法及试验结果应具备良好重现性。 鉴于在接近零件实际使用环境下开展腐蚀评价耗时较长，设计合理的加速腐蚀试验条件与方法至关重要。 本文从评价表面处理零件腐蚀试验条件的特点及腐蚀特点入手，讨论了表面处理零件的环境腐蚀特征及相应腐蚀试验方法、特点和评价标准。 而且对表面处理零件的盐雾、加速腐蚀试验、大气环境腐蚀等方面的特点，如盐雾试验中零件摆放角度、表面水膜厚度、环境温湿度的影响、腐蚀速率等进行了分析讨论，为科学评价表面处理零件的耐腐蚀性能提供了支撑。

随着在役天然气管道掺氢输送在氢能利用发展需求中的日趋迫切，在役管道材料将面临在氢气环境中运行的安全风险。 为研究在役天然气管道在掺氢输送条件下的氢脆性能，以某在役天然气管道X60 管线钢为研究对象，开展了管线钢在氢气环境中的慢应变速率拉伸测试及疲劳裂纹扩展测试，分析了氢对管材拉伸性能及疲劳性能的影响。 结果表明:在总压6.4 MPa、掺氢比为5%的条件下，在役弯管X60 钢的氢脆敏感性均较低，断口基本呈韧性断裂特征，5%的掺氢比不影响其断裂特征；而在同样的掺氢环境中，X60 管线钢的疲劳裂纹扩展速率则受氢环境和裂纹尖端应力强度因子范围的影响，当应力强度因子范围高于某个特定值时，X60 管线钢的疲劳裂纹扩展速率急剧增大，疲劳裂纹扩展模式由裂纹尖端塑性变形机制主导的韧性断裂转变为氢和循环载荷协同作用下脆性与韧性的混合断裂。 X60 弯管母材的氢脆敏感性和疲劳性能都将作为在役天然气管道掺氢输送的关键评价指标。

交直流杂散电流干扰腐蚀已成为管道失效和破坏的主要原因之一，严重威胁管道运行安全。 为了全面掌握不同交直流杂散电流干扰源的特征，以及对管道阴极保护参数的影响规律，采用试片法对某输气管道不同类型的干扰源进行长期监测。 通过测试结果，分析总结了交、直流静态干扰、动态干扰及静态-动态复杂干扰等7 种干扰类型的典型干扰特征，同时针对复杂的交直流混合干扰，提出人身安全、交直流混合干扰和阀室绝缘设施相应的评价指标、阈值范围及准则和推荐方法。 研究成果为管道运行方迅速明确杂散电流干扰源类型，制定相应防护措施，减少复杂杂散电流干扰造成的管道腐蚀风险提供依据。

为探究某页岩气田20 钢污水管发生腐蚀穿孔失效的原因，采用扫描电镜(SEM)、能谱分析(EDS)和拉曼光谱仪(Raman)对某页岩气田污水管进行腐蚀形貌观察及腐蚀产物表征，并根据实际工况开展了腐蚀模拟试验，系统分析了20 钢污水管发生腐蚀失效的原因。 结果表明，污水中存在硫酸盐还原菌、腐生菌等细菌以及明显的结垢趋势，污水管表面腐蚀产物主要为Fe2O3、FeCO3和FeOOH，膜层下点蚀坑内存在Cl、S 等元素聚集；随着在污水中浸泡时间的延长，20 钢的均匀腐蚀速率和最大点蚀速率呈现先下降后上升的趋势，点蚀深度在腐蚀后期快速增大；垢下腐蚀和细菌腐蚀是导致污水管发生腐蚀失效的主要因素。

强制电流阴极保护系统主要面临核心部件故障和阴极保护系统性能欠缺等问题。 为保证阴极保护系统正常稳定运行，提升阴极保护系统管理效率，通过对上述阴极保护系统常见故障及原因进行分析总结，结合恒电位仪输出参数的监测，为后续阴极保护系统故障自动诊断及现场快速诊断排查提供参考。