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TC1钛合金宽幅薄板轧制工艺研究

李辉 , 刘松良 , 沙春鹏 , 卢影锋 , 王瑞琴 , 王兴 , 舒滢 , 唐进

对比分析了包覆叠轧和冷轧两种工艺制备TC1钛合金宽幅薄板表面质量、组织形貌和力学性能，并研究了成品退火温度对冷轧板材力学性能和组织的影响。结果表明：这两种工艺生产的TC1钛合金薄板力学性能均可满足GJB 2505A—2008要求，冷轧工艺生产的TC1钛合金成品板材表面质量良好，性能稳定，晶粒更为细小；冷轧板材成品退火温度控制在550～580℃较为适宜。

关键词: TC1钛合金薄板 , 包覆叠轧 , 冷轧 , 组织形貌 , 力学性能

以锌镍合金镀层替代航空用镀镉、镀镉钛层的研究

轩立卓 , 杨堃 , 沙春鹏 , 胡遐林

材料保护

为了考察电镀锌镍合金替代航空用高强度钢镀镉、镀镉钛的可能性,在航空用高强度钢表面电镀锌镍合金层后进行三价铬钝化,并将其与六价铬钝化的镀镉和镀镉钛层进行对比,研究其耐盐雾和周期浸蚀性能.结果表明:锌镍合金的耐盐雾性能和周期浸蚀性能优于镀镉和镀镉钛,耐蚀性完全符合航空用高强度钢的要求;且该工艺环保低污染,可替代航空用镀镉、镀镉钛.

关键词: 锌镍合金 , 镀镉 , 镀镉钛 , 航空用高强度钢 , 盐雾试验 , 周期浸蚀试验 , 耐蚀性

镀铬件加工方式选择及公差计算方法

于海 , 宋万万 , 曹超 , 于宽深 , 沙春鹏

电镀与精饰 doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2015.01.008

电镀铬为常规电镀工艺,其镀层具有较高的耐摩擦系数,被航空领域广泛使用.但其宽泛的镀层厚度范围不可避免的给机械加工及零件整体的公差分配带来困难.从零件用途出发,对该类镀铬层的加工方式进行分类,对不同零件的实际公差要求及表面粗糙度要求应选择何种加工方式进行了叙述;同时,对两种不同加工方式的公差分配原理及计算方法进行了系统分析,最终通过生产验证了该方法的可行性.

关键词: 电镀公差 , 公差分配 , 公差计算

锌镍合金镀层和镉镀层对30CrMnSiA结构钢疲劳性能影响的对比

杨堃 , 沙春鹏 , 轩立卓 , 汤智慧

机械工程材料

采用电镀工艺在30CrMnSiA结构钢光滑与缺口试样上制备了锌镍合金镀层,采用升降法得到了锌镍合金镀层试样的疲劳极限,采用S-N曲线研究了锌镍合金镀层试样的疲劳性能,并与镉镀层试样的疲劳性能进行了对比.结果表明:不同循环周次下,锌镍合金镀层试样的疲劳极限与镉镀层试样的基本相同,不同应力水平下两种镀层试样的疲劳寿命也基本相当;从对基体材料疲劳性能的影响考虑,锌镍合金镀层可以替代镉镀层.

关键词: 锌镍合金镀层 , 镉镀层 , 疲劳性能 , 30CrMnSiA结构钢

镀镍槽液中镍含量的在线监测系统研究

乔永莲 , 沙春鹏 , 董宇 , 刘冰

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.11.020

目的研发一种能够在线监测镀镍槽液中镍离子含量的测试系统,并将此方法推广至镀铬、镉、铜等槽液. 方法利用计算机VC++语言编程技术、Modbus通讯技术、西门子PLC技术组成监控系统,通过耐酸碱计量泵和耐酸碱流量计对镀镍槽液取液量进行控制和校正,采用电化学测试方法对待测槽液在线监测,采用VC++语言编程技术采集电化学测试数据,最终实现对镀镍槽液中镍离子含量的自动监测.结果采用此自动控制系统测量镀镍槽液中镍离子的质量浓度,其与极化曲线中-1. 0 V( vs. SCE)电位下的极化电流之间的线性拟合方程为:I=0 . 002 01+6 . 90 × 10-5ρ. 以120 g/L待测溶液为分析对象,采用此自动检测系统测得镀镍液中Ni2+质量浓度为115. 5 g/L,而采用EDTA直接滴定分析测得Ni2+质量浓度为113. 7 g/L,测量误差分别为3. 78%和5. 25%. 结论该镀镍槽液中镍离子含量的在线监测方法可靠性高,除了对镀镍槽液状态进行监控分析外,还能对镀铬槽液、镀镉槽液等进行监控分析,可适应较恶劣的生产环境.

关键词: 槽液组成 , 电化学测量 , 自动化 , 在线监测 , PLC技术

航空用30CrMnSiNi2A高强钢电镀锌-镍合金层及其对氢脆性能的影响

王亚伟 , 乔永莲 , 沙春鹏 , 马超

材料保护

目前,国内就航空用高强度钢表面电镀锌-镍合金层对氢脆性能的影响研究较少.在30CrMnSiNi2A高强钢表面电镀锌-镍合金层,并对其进行除氢处理.采用X射线荧光光谱仪测量镀层厚度和镀层中的镍含量,采用划线法测试镀层与基体的结合力,通过拉伸试验研究了镀层对基体氢脆性能的影响,通过盐雾试验测试了镀层的耐蚀性能.结果表明:锌-镍合金镀层的防蚀能力达到航空用材防蚀要求;当电镀时间较短、镀层较薄时,电镀过程对基体的氢脆性影响较小;电镀时间较长、镀层较厚(16 μm左右)时,电镀过程中产生的氢会渗入基体并积累,并可导致氢脆,镀后1h内进行除氢,则可有效去除基体中的氢.

关键词: 电镀 , 锌-镍合金 , 30CrMnSiNi2A高强钢 , 氢脆性能

2D12-T4铝合金微弧氧化膜的性能研究

李新东 , 沙春鹏 , 乔永莲 , 韩培培

腐蚀科学与防护技术 doi:10.11903/1002.6495.2015.048

对2D12-T4热处理状态铝合金微弧氧化防护膜层的拉伸强度和疲劳性能进行了研究.结果表明,随着氧化时间的增加,膜层厚度正比增加,膜层主要由γ-Al2O3和a-Al2O3及大量的非晶相构成;微弧氧化对基体的拉伸强度等力学性能影响较小,但会显著降低材料的疲劳性能,降低超过基体的100倍.

关键词: 2D12-T4铝合金 , 微弧氧化 , 拉伸强度 , 疲劳性能

钢铁材料电镀镉的研究现状

刘强 , 林乃明 , 沙春鹏 , 唐宾

表面技术 doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2017.01.024

钢铁材料广泛地应用于诸多工业领域中,但其表面耐蚀性差,发生于材料表面的腐蚀会导致材料失效.镉与空气接触时会迅速氧化并形成致密的保护性氧化膜,因此表面镀镉可以有效地提高钢铁材料表面的耐蚀性.从电镀镉技术的具体应用出发,综述了用于钢铁表面防护的电镀镉技术和用于表面修复的电刷镀镉技术的应用现状.镀镉层作为阳极保护层,实现了对钢铁材料的防护.在镀液中添加钛盐后,形成的镉钛镀层比单纯的镀镉层具有更优异的耐蚀性和更好的低氢脆性.电刷镀镉作为一种特种镀镉技术,可用作镀镉局部破损件的补镀和修复.针对电镀镉废水对环境和人体的高危害,简要阐述了化学法、物理化学法、生物法三种电镀镉废水的处理方法,且微生物法具有良好的发展前景.最后,展望了钢铁材料电镀镉技术的相关研究思路和方法.

关键词: 钢铁 , 电镀镉 , 耐蚀性 , 表面防护 , 表面修复

线性扫描伏安法测定电镀铬槽液中铬(Ⅵ)和铁(Ⅱ)

乔永莲 , 沙春鹏 , 董宇 , 刘冰

冶金分析 doi:10.13228/j.boyuan.issn1000-7571.009728

以光谱纯石墨电极作为工作电极,采用三电极体系对镀铬槽液进行动电位极化扫描,利用电活性物质的质量浓度在石墨电极表面的还原峰与氧化峰电流值的变化关系,分别建立了线性扫描伏安法测定电镀铬槽液中Cr6+和Fe2+的方法.结果表明,在扫描速率为50～60mV/s,酸度为pH2.0,测试温度为20℃时,测定结果最佳.Cr6+在0.43 V(vs.饱和甘汞电极,SCE)发生还原,Cr6+的质量浓度在2～14 g/L范围内,其质量浓度与还原峰峰电流呈线性,线性回归方程的相关系数R2 =0.999;Fe2+在0.52 V(vs.饱和甘汞电极,SCE)发生氧化,Fe2+的质量浓度在5～15 g/L范围内,其质量浓度与氧化峰峰电流呈线性,线性回归方程的相关系数R2=0.998.实验方法用于测定实际槽液中Cr6+和Fe2+,结果的相对标准偏差(RSD,n=10)在1.1％～1.3％之间.将按照实验方法对实际槽液中Cr6+和Fe2+的测定结果与硫酸亚铁铵滴定法测定Cr以及原子吸收光谱法测定Fe的结果进行比对,吻合性较好.

关键词: 电镀铬槽液 , 光谱纯石墨电极 , 动电位极化 , 铬(Ⅵ) , 铁(Ⅱ) , 线性扫描伏安法