《民用飞机结构腐蚀与防护》(5)

2020-08-09 19:17

用机械法清除铝的腐蚀的准则也适用于镁,此外,在整修镁件时还要附加注意 安全的要求:镁的小颗粒、经微的刮屑和粉尘是易燃的,因而有剧烈烧和爆炸 的危险。

化学除锈要用酸洗溶液,或用三氧化铬或用重铬酸钠/氮硝酸配制,用抗酸的 刷子刷。

第五节 清除腐蚀的确认

电涡流和超声波检查是确认腐蚀是否完全清除合适的方法。阿洛丁处理通常能将仍存留的腐蚀或裂纹明显地显示出来。

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第七章 氢脆、镉脆与其他脆性损伤

氢脆:氢原子渗入金属内部,使金属的韧性和搞拉强度下降而脆化的现象

氢脆是一种延迟性破坏,由于这种破断常常是在零件通过正常检验合格后发生的突然破坏,所以它是种十分危险的零件效模式。氢脆是一种可逆过程,在应力腐蚀过程中可能同时发生氢脆,因为同时发生了腐蚀破裂,所以与单纯氢脆不同,不能逆转。

氢脆只在一定范围内(- 100~+150℃)出现,其中在室温附近最敏感。

预防氢脆的措施:

一、选材:最易产生氢脆的材料是高强度钢。但是,在合金中加入镍或钼可减小氢脆敏

感性。

二、选择正确的表面预防处理和热处理工艺,严格控制酸洗 和电镀工序:飞机零

件发生氢脆的实例表明,氢大都是酸洗 和电镀过程中渗入的。这一现象对如 何预防飞机零件氢脆有很重要的实际意义。

三、烘烤:如前所述,氢脆是种近乎可逆的过程,尤其在钢中更是如此。这就是说,

材料经处理脱氢以后,机械性能与不含氢的钢级有微小差别。

四、选择合适的焊接工艺:如果氢脆成为问题时,必须指定用低氢型焊条,并应规

定在干燥的条件下进行焊接,因为水和水气是氢的主来源。 五、装配使用时,使构件产生压应力。

六、严格选用清洗剂和控制介质的化学性质(例如使用缓蚀剂,除去环境中的硫化物、含砷化合物、氰化物和含磷离子等。)

第二节 镉脆

镉镀层广泛地用于紧固件、弹性零件和重要承受力件的防护。但是镀镉的钢零件 在使用温度高时,如所随的载荷达到一定数值易产生脆断。

镉与钛合金和高强度合金钢直接接触是产生镉脆的重要条件。由于镉是一种低熔点金属,并且沿金属晶界扩散强,所以螺母表面的镉元素渗入螺栓金属的晶界,导致螺栓镉脆断裂。

镉脆断裂是一种延迟断裂,当裂纹发生并扩展到一定程度,基体材料承受不了外加载荷时,即发生破断。环境温度或外加载荷越高,这一断裂过程发展得越快。当只有温度而无应力(包括残余应力)时,不会产生镉脆。

低合金钢和高碳钢对镉脆都很敏感。强度极限越高,产生镉脆的监界温度越低。也就是说镉脆裂纹的敏感性随钢的强度增高而增强。

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判断镉脆的依据如下:

一、零件有镀镉层,或表面有镉的污染物,或与镀镉零件相接触,并同时承受一定的温

度和应力作用;

二、宏观断口有脆性断裂区,并且是起源于钢与镉接触的部位。

三、用扫描电镜观察断口的微观形貌,脆断区为岩石形貌的沿晶断裂。在岩石形貌

的晶粒上或在二次裂纹中,直至裂纹尖端都有镉元素存在。镉元素存在于断口 中是镉脆的独特特征。

铜或镍作阴挡层,就可以阻止镉渗入钢基体。同时镍、铜对钢都没有什么有害作 用。因此,可以选择铜或镍作为防止钢产生镉脆的阻挡层。

第三节 其他脆性损伤

研究证明,Sb、Zn、Cd、Pb、Bi、Sn、In等低熔点元素都是脆化元素。在从这些脆化元素大约3/4的绝对熔化温度直到熔化温度的范围内,由于脆化元素自身拉伸韧性的降低,引起稳定的、亚临界晶间裂纹的扩展,从而造成基体材料的脆化。

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