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17-7PH不銹鋼0Cr17Ni7Al半奧氏體沉淀硬化高強不銹鋼TC18鈦合金航空航天鈦合金化學成分
發布人：上海艾荔艾金屬材料有限公司
更新時間：2013-12-19
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。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。
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。因此，本試驗將17-7PH不銹鋼暴曬在海南和青島的海洋大氣環境下，研究其與TC18鈦合金的接觸腐蝕對其疲勞性能的影響，這將為其今后的應用與防護提供理論依據。
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）。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，分析海洋大氣腐蝕對17-7PH不銹鋼疲勞性能的影響，最后得出了17-7PH不銹鋼的腐蝕防護措施。
表1??17-7PH不銹鋼的化學成分（質量分數，%）???????????????????????
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元素
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C
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Mn
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Si
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Cr
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Ni
|
S
|
P
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Al
|
Fe
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含量
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0.06
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0.88
|
0.79
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17.65
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7.20
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0.02
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0.03
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1.55
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余量
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表2??TC18鈦合金的化學成分（質量分數，%）????????????
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元素
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Al
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Mo
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V
|
Cr
|
Fe
|
Zr
|
Si
|
Ti
|
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含量
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5.08
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4.85
|
5.35
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1.20
|
0.95
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0.22
|
0.15
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余量
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?
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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