Effect of Chemical Passivation on Properities of S280 Ultra High-Strength Stainless Steel
摘 要
采用电化学极化方法, 测试了不同工艺参数条件下钝化膜的电化学特性; 采用AFM、XPS分别对钝化膜微观形貌和成分进行了表征; 同时检测了钝化试样的耐蚀性、氢脆性和疲劳性能。结果表明, S280不锈钢钝化膜结构致密, 主要成分是各种金属氧化物、氢氧化物或羟基氧化物, 并且检测到不同类型金属间氧化物的存在。钝化后的S280不锈钢耐蚀性大幅度提高, 满足氢脆要求, 疲劳性能轻微降低。
Abstract
The influence of chemical passivation parameters on the properties of S280 ultra high-strength stainless steel was studied by electrochemical polarization test to obtain optimal recipe. The passive film was characterized by atomic force microscopy (AFM) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) to investigate the morphology and composition of the film respectively. The film performance including corrosion resistance, hydrogen embrittlement and fatigue were also tested. The results showed that processed by optimal recipe, the passive film was dense and composited of various metal oxides, hydroxides or oxyhydroxides, including oxide between different metals. The passivated S280 stainless steel was improved in corrosion resistance remarkably. The passivated S280 notched-bars pass 200 h tensile test without failure, meeting the hydrogen embrittlement requirement. Moreover, the fatigue property of passivated sample exhibited only a slight decline compared with bare sample.
中图分类号 TG178 DOI 10.11973/fsyfh-201508011
所属栏目 试验研究
基金项目
收稿日期 2014/10/27
修改稿日期
网络出版日期
作者单位点击查看
备注詹中伟(1982-),工程师,博士,从事航空材料先进表面处理技术研究,
引用该论文: ZHAN Zhong-wei,SUN Zhi-hua,TANG Zhi-hui. Effect of Chemical Passivation on Properities of S280 Ultra High-Strength Stainless Steel[J]. Corrosion & Protection, 2015, 36(8): 742
共有人对该论文发表了看法,其中:
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
参考文献
【1】张慧萍,王崇勋,杜煦. 飞机起落架用300M超高强度钢发展及研究现状[J]. 哈尔滨理工大学学报,2011,16(6): 73-76.
【2】代伟,易幼平,李蓬川,等. 300M超高强钢起落架外筒模锻件锤锻工艺[J]. 宇航材料工艺,2012,42(6): 100-104.
【3】VARELA P I,RAKURTY C S,BALAJI A K. Surface integrity in hard machining of 300 M steel: Effect of cutting-edge geometry on machining induced residual stresses[J]. Procedia CIRP,2014,13: 288-293.
【4】宋进兵,邓春明,刘敏. A-100钢表面WC-CoCr涂层和电镀硬铬的性能表征[J]. 热加工工艺,2014,43(12): 149-152,157.
【5】郭初阳,谢鸿基,孙安全,等. A-100钢激光成形技术在飞机起落架制造中的应用及研究[J]. 新技术新工艺,2014(6): 1-3.
【6】REDDY K G,JHA A K,DIWAKAR V. Failure of cadmium plated maraging steel tension bolt[J]. Engineering Failure Analysis,2001,8(3): 263-269.
【7】宇波,汤智慧,彭超,等. 无氰电镀镉-钛合金对钢基体氢脆性能的影响[J]. 电镀与精饰,2011(11): 1-4.
【8】汤智慧,张晓云,陆峰,等. 镀层结构与氢脆关系研究[J]. 材料工程,2006(10): 37-42.
【9】张毅. 超高强度耐蚀不锈钢的设计[J]. 上海钢研,2004(2): 55.
【10】文邦伟,龚维强,朱蕾,等. 航母舰载机用高强、高韧、耐蚀不锈钢[J]. 装备环境工程,2007(6): 82-85.
【11】LEAP M J,RANKIN J,HARRISON J,et al. Effects of laser peening on fatigue life in an arrestment hook shank application for naval aircraft[J]. International Journal of Fatigue,2011,33(6): 788-799.
【12】KUEHMANN C,TUFTS B,TRESTER P. Computational design for ultra high-strength alloy[J]. Advanced Materials & Processes,2008: 37-40.
【13】刘振宝,杨志勇,雍歧龙,等. 1 900 MPa级超高强度不锈钢的研制[J]. 机械工程材料,2008,32(3): 48-51.
【14】刘丽玉,钟平,王祺,等. 回火温度对超高强度不锈钢的力学性能和微观组织的影响[J]. 失效分析与预防,2013,8(2): 94-97,122.
【15】汤智慧,陆峰,张晓云,等. 航空高强度结构钢及不锈钢防护研究与发展[J]. 航空材料学报,2003(S1): 261-266.
【16】朱宏飞,丁雅莉,杨卓越,等. 时效温度对超高强度不锈钢缺口抗拉强度的影响[J]. 金属热处理,2014(11): 82-84.
【17】田帅,刘培根. 喷丸强化对S280新型超高强度不锈钢疲劳性能的影响[J]. 材料保护,2013,46(7): 16-18.
【18】孙敏,肖葵,董超芳,等. 超高强度钢在大气环境中应力腐蚀行为研究[J]. 科技导报,2012,30(30): 20-24.
【19】李慧艳,董超芳,邹士文,等. 超高强钢在不同单一霉菌环境中的腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报,2013(2): 129-135.
【20】AMS 2700C-2008Passivation of corrosion resistant steels[S].
【21】ASTM B117-2003Standard practice for operating salt spray (fog) apparatus[S].
【22】HB 5067.1-2005镀覆工艺氢脆试验 第1部分 机械方法[S].
【23】HB 5152-1996金属室温旋转弯曲疲劳试验方法[S].
【24】胡融刚,林昌键. 电化学改性不锈钢钝化膜的XPS/SERS研究[J]. 中国腐蚀与防护学报,2000,20(3): 149-153.
【25】秦紫瑞,李隆盛,郭珊. ZG00Cr32Ni31Mo4Cu2Nb钢钝化膜的电子能谱分析[J]. 特殊钢,2000,21(6): 5-7.
【26】HB/Z 318-1998镀覆前消除应力和镀覆后除氢处理规范[S].
【2】代伟,易幼平,李蓬川,等. 300M超高强钢起落架外筒模锻件锤锻工艺[J]. 宇航材料工艺,2012,42(6): 100-104.
【3】VARELA P I,RAKURTY C S,BALAJI A K. Surface integrity in hard machining of 300 M steel: Effect of cutting-edge geometry on machining induced residual stresses[J]. Procedia CIRP,2014,13: 288-293.
【4】宋进兵,邓春明,刘敏. A-100钢表面WC-CoCr涂层和电镀硬铬的性能表征[J]. 热加工工艺,2014,43(12): 149-152,157.
【5】郭初阳,谢鸿基,孙安全,等. A-100钢激光成形技术在飞机起落架制造中的应用及研究[J]. 新技术新工艺,2014(6): 1-3.
【6】REDDY K G,JHA A K,DIWAKAR V. Failure of cadmium plated maraging steel tension bolt[J]. Engineering Failure Analysis,2001,8(3): 263-269.
【7】宇波,汤智慧,彭超,等. 无氰电镀镉-钛合金对钢基体氢脆性能的影响[J]. 电镀与精饰,2011(11): 1-4.
【8】汤智慧,张晓云,陆峰,等. 镀层结构与氢脆关系研究[J]. 材料工程,2006(10): 37-42.
【9】张毅. 超高强度耐蚀不锈钢的设计[J]. 上海钢研,2004(2): 55.
【10】文邦伟,龚维强,朱蕾,等. 航母舰载机用高强、高韧、耐蚀不锈钢[J]. 装备环境工程,2007(6): 82-85.
【11】LEAP M J,RANKIN J,HARRISON J,et al. Effects of laser peening on fatigue life in an arrestment hook shank application for naval aircraft[J]. International Journal of Fatigue,2011,33(6): 788-799.
【12】KUEHMANN C,TUFTS B,TRESTER P. Computational design for ultra high-strength alloy[J]. Advanced Materials & Processes,2008: 37-40.
【13】刘振宝,杨志勇,雍歧龙,等. 1 900 MPa级超高强度不锈钢的研制[J]. 机械工程材料,2008,32(3): 48-51.
【14】刘丽玉,钟平,王祺,等. 回火温度对超高强度不锈钢的力学性能和微观组织的影响[J]. 失效分析与预防,2013,8(2): 94-97,122.
【15】汤智慧,陆峰,张晓云,等. 航空高强度结构钢及不锈钢防护研究与发展[J]. 航空材料学报,2003(S1): 261-266.
【16】朱宏飞,丁雅莉,杨卓越,等. 时效温度对超高强度不锈钢缺口抗拉强度的影响[J]. 金属热处理,2014(11): 82-84.
【17】田帅,刘培根. 喷丸强化对S280新型超高强度不锈钢疲劳性能的影响[J]. 材料保护,2013,46(7): 16-18.
【18】孙敏,肖葵,董超芳,等. 超高强度钢在大气环境中应力腐蚀行为研究[J]. 科技导报,2012,30(30): 20-24.
【19】李慧艳,董超芳,邹士文,等. 超高强钢在不同单一霉菌环境中的腐蚀行为研究[J]. 中国腐蚀与防护学报,2013(2): 129-135.
【20】AMS 2700C-2008Passivation of corrosion resistant steels[S].
【21】ASTM B117-2003Standard practice for operating salt spray (fog) apparatus[S].
【22】HB 5067.1-2005镀覆工艺氢脆试验 第1部分 机械方法[S].
【23】HB 5152-1996金属室温旋转弯曲疲劳试验方法[S].
【24】胡融刚,林昌键. 电化学改性不锈钢钝化膜的XPS/SERS研究[J]. 中国腐蚀与防护学报,2000,20(3): 149-153.
【25】秦紫瑞,李隆盛,郭珊. ZG00Cr32Ni31Mo4Cu2Nb钢钝化膜的电子能谱分析[J]. 特殊钢,2000,21(6): 5-7.
【26】HB/Z 318-1998镀覆前消除应力和镀覆后除氢处理规范[S].
相关信息