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17-7PH不銹鋼0Cr17Ni7Al半奧氏體沉淀硬化高強(qiáng)不銹鋼TC18鈦合金航空航天鈦合金化學(xué)成分
發(fā)布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時(shí)間：2013-12-19
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(guò)熱處理強(qiáng)化的優(yōu)點(diǎn)。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(wú)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。
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(shí)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。因此，本試驗(yàn)將17-7PH不銹鋼暴曬在海南和青島的海洋大氣環(huán)境下，研究其與TC18鈦合金的接觸腐蝕對(duì)其疲勞性能的影響，這將為其今后的應(yīng)用與防護(hù)提供理論依據(jù)。
本試驗(yàn)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?jī)蓚?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(yáng)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）。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(wàn)寧進(jìn)行1年的大氣暴曬試驗(yàn)，對(duì)其宏觀腐蝕形貌對(duì)比，并測(cè)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，分析海洋大氣腐蝕對(duì)17-7PH不銹鋼疲勞性能的影響，最后得出了17-7PH不銹鋼的腐蝕防護(hù)措施。
表1??17-7PH不銹鋼的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）???????????????????????
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元素
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C
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Mn
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Si
|
Cr
|
Ni
|
S
|
P
|
Al
|
Fe
|
|
含量
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0.06
|
0.88
|
0.79
|
17.65
|
7.20
|
0.02
|
0.03
|
1.55
|
余量
|
表2??TC18鈦合金的化學(xué)成分（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）????????????
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元素
|
Al
|
Mo
|
V
|
Cr
|
Fe
|
Zr
|
Si
|
Ti
|
|
含量
|
5.08
|
4.85
|
5.35
|
1.20
|
0.95
|
0.22
|
0.15
|
余量
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?
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(méi)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(wú)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(huì)對(duì)其疲勞性能產(chǎn)生明顯影響。
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