TC18鈦合金和17-7PH不銹鋼是飛機結構中廣泛應用的金屬材料,然而由于鈦合金腐蝕電極電位高于17-7PH不銹鋼。因此,鈦合金零部件與17-7PH不銹鋼接觸時不僅存在縫隙腐蝕現象,而且存在電偶腐蝕隱患,由此威脅飛機的安全服役,迫切需要探討有效的防護技術措施。
科技日益發達的今天,出行最快捷的方式當屬乘坐飛機,由于其快速直達的特點,季節變化的折扣,日漸成為人們出行的最優方式。
全球氣候的溫室效應,嚴峻的空氣污染問題,讓飛機表層的腐蝕速度加快,面對高昂的原材料費用,這一無法擺脫的課題擺在每一個為飛機提供零部件的廠商面前,什么樣的產品,可以較強性能抗腐蝕?完全起到防護作用?日前最新研究表明,17-7PH不銹鋼抗大氣腐蝕性能很好,經鈍化后可不涂漆直接在海洋大氣環境中使用1年,而不會對其疲勞性能產生明顯影響。這對飛機零部件廠商,無益是福音。
為此, 17-7PH不銹鋼的海洋大氣環境下,接觸性腐蝕研究成果,起到了決定性作用!
通常在飛機上,鋼一般用于要求兼顧強度、剛度和溫度,并且空間有限而無法選用鋁合金和鈦合金的部位。采用高強度沉淀硬化型不銹鋼替代傳統的高強度合金鋼不僅可提高飛機的使用壽命,縮短維修期,而且可降低飛機的制造成本和減少環境污染。
17-7PH不銹鋼(0Cr17Ni7Al)屬半奧氏體沉淀硬化高強不銹鋼,該鋼兼有奧氏體鋼耐蝕性強、冷加工性能良好和馬氏體鋼可通過熱處理強化的優點。
本試驗所用材料是17-7PH不銹鋼和TC18鈦合金,成分如表1、表2所示。17-7PH不銹鋼為板狀,規格為206mm×40mm×2mm,中部兩側有一弧度,半徑為120mm,試樣表面經打磨拋光后,其表面處理分兩種:一種是化學鈍化,另一種是化學鈍化后進行涂漆。它們與表面陽極化的TC18鈦合金的連接方式分為兩種:膠結連接(裝配)和不連接(不裝配)。
相關腐蝕數據表
將不同表面狀態的17-7PH不銹鋼板狀試樣在青島團島和海南萬寧進行1年的大氣暴曬試驗,對其宏觀腐蝕形貌對比,并測定其疲勞壽命,采用掃描電子顯微鏡(SEM)觀察暴曬試樣表面腐蝕形貌,用光學顯微鏡比較腐蝕坑深度。
結果表明:在青島暴曬的不涂漆17-7PH不銹鋼試樣表面色澤變暗,有均勻的細小點蝕,而海南的試樣表面有大面積較均勻的褐色銹層,特別是17-7PH不銹鋼與TC18鈦合金連接腐蝕較為集中,但腐蝕并沒有降低其疲勞壽命;從暴曬試樣的表面微觀腐蝕形貌比較,無論涂漆與否,17-7PH不銹鋼表面都有輕微腐蝕,但只局限于表層,點蝕不深,并且趨向均勻腐蝕;17-7PH不銹鋼抗大氣腐蝕性能很好,經鈍化后可不涂漆直接在海洋大氣環境中使用1年,而不會對其疲勞性能產生明顯影響。
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