TC18鈦合金和17-7PH不銹鋼是飛機(jī)結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)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(xiàn)象,而且存在電偶腐蝕隱患,由此威脅飛機(jī)的安全服役,迫切需要探討有效的防護(hù)技術(shù)措施。
科技日益發(fā)達(dá)的今天,出行最快捷的方式當(dāng)屬乘坐飛機(jī),由于其快速直達(dá)的特點(diǎn),季節(jié)變化的折扣,日漸成為人們出行的最優(yōu)方式。
全球氣候的溫室效應(yīng),嚴(yán)峻的空氣污染問題,讓飛機(jī)表層的腐蝕速度加快,面對高昂的原材料費(fèi)用,這一無法擺脫的課題擺在每一個為飛機(jī)提供零部件的廠商面前,什么樣的產(chǎn)品,可以較強(qiáng)性能抗腐蝕?完全起到防護(hù)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(jīng)鈍化后可不涂漆直接在海洋大氣環(huán)境中使用1年,而不會對其疲勞性能產(chǎn)生明顯影響。這對飛機(jī)零部件廠商,無益是福音。
為此, 17-7PH不銹鋼的海洋大氣環(huán)境下,接觸性腐蝕研究成果,起到了決定性作用!
通常在飛機(jī)上,鋼一般用于要求兼顧強(qiáng)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(qiáng)度沉淀硬化型不銹鋼替代傳統(tǒng)的高強(qiáng)度合金鋼不僅可提高飛機(jī)的使用壽命,縮短維修期,而且可降低飛機(jī)的制造成本和減少環(huán)境污染。
17-7PH不銹鋼(0Cr17Ni7Al)屬半奧氏體沉淀硬化高強(qiáng)不銹鋼,該鋼兼有奧氏體鋼耐蝕性強(qiáng)、冷加工性能良好和馬氏體鋼可通過熱處理強(qiáng)化的優(yōu)點(diǎn)。
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(guī)格為206mm×40mm×2mm,中部兩側(cè)有一弧度,半徑為120mm,試樣表面經(jīng)打磨拋光后,其表面處理分兩種:一種是化學(xué)鈍化,另一種是化學(xué)鈍化后進(jìn)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(jié)連接(裝配)和不連接(不裝配)。
相關(guān)腐蝕數(shù)據(jù)表
將不同表面狀態(tài)的17-7PH不銹鋼板狀試樣在青島團(tuán)島和海南萬寧進(jìn)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(xué)顯微鏡比較腐蝕坑深度。
結(jié)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(xì)小點(diǎn)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(diǎn)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(jīng)鈍化后可不涂漆直接在海洋大氣環(huán)境中使用1年,而不會對其疲勞性能產(chǎn)生明顯影響。
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