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FRONTIER DISCUSSION | 前沿探讨时代汽车 汽车整车功能腐蚀评估方法的研究魏一凡 李强泛亚汽车技术中心有限公司 上海市 201208摘 要： 介绍了一种整车功能腐蚀评估的方法，该方法主要用于整车腐蚀试验后对整车零部件进行的一种客观腐蚀评估。
阐述了整车腐蚀试验中的主要腐蚀工况和腐蚀评估的几个阶段；强调了功能腐蚀评估在整车腐蚀评价体系中的重要作用；最后通过实例说明了功能腐蚀评估的具体实施方法。
关键词：汽车；整车腐蚀试验；功能腐蚀评估1 前言随着中国经济的快速发展以及人们生活水平的不断提高，汽车以其安全性、可靠性和舒适性等特点赢得了越来越多消费者的信赖。
同时，随着汽车三包法规的实施和信息网络的不断发展，消费者在更加了解汽车的同时对汽车品质的要求也越来越高。
众所周知，组成汽车的大部分材料都是金属，而金属材料的致命缺点是容易被腐蚀。
根据初步调查统计，腐蚀导致全世界平均每年每辆汽车的经济损失是150～250美元，而国内每辆汽车腐蚀的经济损失是1200元/年。
由此可见，汽车腐蚀给社会造成的经济损失是巨大的。
同时汽车腐蚀还带来了社会材料与能源的极大浪费，甚至有可能导致零部件的功能失效而引发安全事故。
因此，越来越多的汽车企业开始意识到汽车腐蚀性能的重要性，汽车道路腐蚀试验及其评价方法也已经逐渐成为了国内汽车行业的热门话题。
我国对于汽车道路强化腐蚀试验已经有相应的行业标准，并且对于汽车外观腐蚀的主观评价方法也积累了很多经验。
海南汽车试验研究所从1998年开始已经开展了汽车腐蚀试验的研究，并于2005年7月发布了汽车行业标准《乘用车强化腐蚀试验方法》，本标准目前已经得到很多国内合资汽车厂商的认可[1]。
徐书玲[2]阐述了该腐蚀试验的重要性，不仅对腐蚀试验规程及其强度进行了介绍，也对试验结果评价作了介绍。
王永豪等[3]将汽车的腐蚀评估分为主观评估和客观评估，并对主观评估方法做出了详细的描述，但缺少客观腐蚀评估方面的介绍。
![一种可用于腐蚀磨损的测试方法[发明专利]](https://uimg.taocdn.com/89632bf409a1284ac850ad02de80d4d8d15a01b9.webp)
(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201710590205.3(22)申请日 2017.07.19(71)申请人 暨南大学地址 510632 广东省广州市黄埔大道西601号(72)发明人 涂小慧 张鹏 邓淑玲 林志丹 李卫 (74)专利代理机构 广州市华学知识产权代理有限公司 44245代理人 陈燕娴(51)Int.Cl.G01N 3/56(2006.01)G01N 17/02(2006.01)G01N 17/00(2006.01)(54)发明名称一种可用于腐蚀磨损的测试方法(57)摘要本发明公开了一种可用于腐蚀磨损的测试方法，步骤如下：采用测定惰性电极的局部阴极反应极化曲线和腐蚀电极的自腐蚀电位E corr 相结合的方法求得金属腐蚀电流i k ；求取金属腐蚀电流密度i corr ；根据法拉第定律换算出腐蚀失重率W corr 。
本发明针对存在磨损、腐蚀工况的动态腐蚀磨损寿命测试，当切削犁沟和冲击腐蚀磨损环境导致的表面脆性剥落是有腐蚀介质的耐磨件失效的主要原因时，提出了一种模拟腐蚀磨损服役工况的试验方法，解决并测定了金属材料在腐蚀介质中腐蚀磨损总失重中的测量，该方法可用于动态腐蚀磨损中电化学腐蚀磨损的测量，有效说明磨损过程中的腐蚀定量研究。
权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 107478528 A 2017.12.15C N 107478528A1.一种可用于腐蚀磨损的测试方法，其特征在于，所述测试方法包括下列步骤：采用测定惰性电极的局部阴极反应极化曲线和腐蚀电极的自腐蚀电位E corr 相结合的方法求得金属腐蚀电流i k ，单位为μA；通过公式：i corr ＝i k /S求取金属腐蚀电流密度i corr ，单位为μA/cm 2，式中S为电极暴露在腐蚀介质中的面积，单位为cm 2；根据法拉第定律换算出腐蚀失重率W corr ，单位为g/m 2·h，公式如下：式中M为金属克原子量，单位为g，n为原子价，F为法拉第常数，取值26.8，单位为A ·h。
汽车综合耐久试验和强化腐蚀试验腐蚀相关性研究
王文涛;崔永瑞;边帅;吴泽勋;王庐
【期刊名称】《环境技术》
【年(卷),期】2024(42)1
【摘要】本文期望通过研究汽车综合耐久试验与强化腐蚀试验工况环境下的腐蚀相关性,找到整车综合耐久试验和整车道路强化腐蚀试验工况环境下的腐蚀当量关系,进而评估综合耐久试验车辆和实际用户车辆的腐蚀相关性,用来指导汽车产品设计验证开发。
【总页数】5页(P99-102)
【作者】王文涛;崔永瑞;边帅;吴泽勋;王庐
【作者单位】重庆睿蓝汽车研究院有限公司
【正文语种】中文
【中图分类】U467.11
【相关文献】
1.汽车强化腐蚀试验中典型腐蚀问题分析
2.大气应力腐蚀试验方法及其相关性研究--"典型高强度结构材料户外大气应力腐蚀试验方法及其与户内加速试验相关性的研究"情况介绍
3.汽车材料大气腐蚀和实验室加速循环腐蚀试验方法的相关性研究
4.一次道路强化腐蚀试验后汽车轮罩腐蚀问题的解决
5.汽车强化腐蚀试验工况下热轧钢板的腐蚀行为
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Method of Equivalent Research of TypicalAutomotive PartsChunbin Wang, Zaiqi Yao, Zhihua Li, Li Li, Fangwu Ma, Qiang Liu, Fuquan ZhaoNVH and Materials Engineering DivisionGeely Automobile Research InstituteHangzhou, People’s Republic of Chinalion-21@Abstract—The sample corrosion shape and appearance are compared between vehicle accelerated corrosion test and laboratory accelerated corrosion test. An equivalent relationship between laboratory accelerated corrosion and actual service condition is obtained on the basis of the research of distribution characteristics for two corrosion damage. The calculation indicates that this relationship of typical component: y = 32.86 e0.5x (where, y is time of laboratory accelerated corrosion, x is time of actual service condition), thereby laying a foundation for anti-corrosion design and coating selection.Keywords-Automobile; Accelerated Corrosion; Equivalent; CoatingI引言随着近年来我国汽车产业的快速发展，人们对汽车品质的要求也越来越高，各汽车生产厂把汽车的可靠性、安全性、舒适性等作为考核项目，而汽车各零部件的抗腐蚀性能明显影响这些性能，因此对汽车的抗腐蚀性能的开发显得越来越重要。
![腐蚀数据分析方法、介质、评估方法及汽车[发明专利]](https://uimg.taocdn.com/9f065cbe3c1ec5da50e270f1.webp)
专利名称：腐蚀数据分析方法、介质、评估方法及汽车专利类型：发明专利
发明人：陶军,卢俊康,陆德智,黄垂刚,李富航
申请号：CN202011487603.0
申请日：20201216
公开号：CN112763406A
公开日：
20210507
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及汽车防腐领域，本发明公开了一种腐蚀数据分析方法、介质、评估方法及汽车，其方法包括：获取第一汽车配件的第一电化学数据和第二汽车配件的第二电化学数据，第一汽车配件为经过实验室加速腐蚀试验处理过的配件，第二汽车配件为使用过的配件；根据第一电化学数据生成第一电化学阻抗谱数据，根据第二电化学数据生成第二电化学阻抗谱数据；根据第一电化学阻抗谱数据和第二电化学阻抗谱数据生成在指定技术指标上的相关性数据。
本发明可以提高汽车配件的腐蚀数据的测量准确度，提升汽车防腐设计的质量。
申请人：广州汽车集团股份有限公司
地址：510030 广东省广州市越秀区东风中路448-458号成悦大厦23楼
国籍：CN
代理机构：深圳众鼎专利商标代理事务所(普通合伙)
代理人：谭果林
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汽轮机叶片材料0Cr17Ni4Cu4Nb的热处理工艺和疲劳特性探究——本学期SRT“大容量核电汽轮机1710mm叶片材料的疲劳特性试验”总结摘要：是一种马氏体沉淀硬化不锈钢，它具有优良的综合机械性能以及耐蚀性，现多用作既要求不锈性及耐腐蚀性又要求高强度的部件，如轴类、汽轮机零部件、燃气透平压缩机叶片、大飞机机翼梁等。
这学期笔者参加了上海电气电站设备有限公司与我校合作的“0Crl7Ni4Cu4Nb用作汽轮机叶片材料时的疲劳特性”的其中一个SRT项目,主要负责疲劳试验以及S-N曲线的拟合与分析。
本文以所做SRT 得到的资料为基础，分为两部分。
第一部分为结合《工程材料》课程所学对0Crl7Ni4Cu4Nb的性能以及热处理工艺的总结，第二部分为对其疲劳特性的浅析。
关键词：0Crl7Ni4Cu4Nb不锈钢疲劳特性 S-N曲线热处理第一部分：1．0Crl7Ni4Cu4Nb的综合机械性能概述1.1化学成分、常温力学性能及耐蚀性0Crl7Ni4Cu4Nb钢是一种高强度的马氏体沉淀硬化型不锈钢。
它具有不稳定奥氏体组织。
一般需进行固溶处理后使之产生马氏体相变，再经时效处理，在马氏体基体上沉淀析出细小、弥散且呈面心立方结构的MX相（富Cu的 相），从而获得硬化的马氏体不锈钢。
在使用状态下，钢的基体为板条状低碳马氏体，同时还有部分残余奥氏体、铁素体以及各种碳化物和金属间化合物。
其碳含量低、铬含量高，耐蚀性较Crl3型以及9Cr18、1Crl7Ni2等马氏体不锈钢好。
其合金元素含量高，尤其是铜含量较高，钢的变形抗力大，变形温度范围窄，热塑性差。
此钢种已纳入GB1220—84标准，其化学成分、常温力学性能、耐蚀性标准如表一、表二和表三：表一：0Cr17Ni4Cu4Nb钢的化学成分表二：0Cr17Ni4Cu4Nb钢的常温力学性能（摘自GB1220）表三：0Cr17Ni4Cu4Nb钢的耐蚀性能[腐蚀速率g/(m²h)]1.2常温力学实验结果本试验共进行了五组常温力学实验，其结果为平均屈服强度943sMpaσ=，符合标准要求。
汽车腐蚀研究方法
刘杏
【期刊名称】《湖北汽车》
【年(卷),期】2000(000)003
【摘要】介绍了一般的汽车腐蚀研究方法，并指出汽车腐蚀研究在腐蚀工作中的
重要性。
【总页数】4页(P23-26)
【作者】刘杏
【作者单位】武汉理工大学化工系
【正文语种】中文
【中图分类】U463
【相关文献】
1.汽车车体腐蚀—锈和腐蚀,汽车腐蚀的特征 [J], 山崎石二;温昆
2.汽车腐蚀研究方法 [J], 刘杏;徐文嘉;朱焱;李淑柱
3.大气腐蚀中液滴覆盖下腐蚀现象的研究方法进展 [J], 李磊;李晓刚;董超芳;肖葵
4.2020汽车腐蚀大数据研究成果发布每40辆汽车中有1辆因腐蚀缺陷被召回 [J], 王辉
5.蚀孔、缝隙及裂缝内的闭塞电池腐蚀行为及其控制方法——(Ⅰ)闭塞电池腐蚀理论、研究方法及微区环境效应 [J], 刘幼平
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客车车体钢结构腐蚀限度的遗传搜索计算研究
吴作伟;陈兴华;马立
【期刊名称】《北京交通大学学报》
【年(卷),期】2000(024)004
【摘要】以25型客车车体钢结构作为研究对象,提出了用于结构腐蚀限度搜索的有限元模型.基于遗传算法,实现了对该车车体钢结构主要零部件在多工况、多参数下条件下的搜索计算,并给出了一些搜索计算的结果.研究结果表明:本文所提出的计算方法是有效和成功的.
【总页数】4页(P1-4)
【作者】吴作伟;陈兴华;马立
【作者单位】北方交通大学,机械与电气工程学院,北京,100044;铁道部科学研究院,机车车辆研究所,北京,100081;铁道部科学研究院,机车车辆研究所,北京,100081【正文语种】中文
【中图分类】U279.331
【相关文献】
1.客车车体钢结构腐蚀原因分析与防止措施 [J], 张玉成
2.22型客车钢结构腐蚀限度有限元分析 [J], 陈兴华;顾华仪
3.减轻客车车体钢结构的腐蚀 [J], 兰于理
4.新造客车车体钢结构侧墙平整度提升 [J], 侯秀娟
5.加强客车车体钢结构段修质量探讨 [J], 雷园;张琦
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![一种腐蚀试验方法[发明专利]](https://uimg.taocdn.com/5389a76f84868762cbaed5dd.webp)
专利名称：一种腐蚀试验方法
专利类型：发明专利
发明人：杨旭,董春蕾,贺小帆,唐扬刚,李国元申请号：CN201610805885.1
申请日：20160907
公开号：CN106124395A
公开日：
20161116
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明公开了一种腐蚀试验方法。
所述腐蚀试验方法包括如下步骤：步骤1：为飞机内部封闭结构表面进行溶液浸泡试验；步骤2：为飞机内部封闭结构表面进行常温疲劳试验；步骤3：重复所述步骤1至步骤2。
本申请的腐蚀试验方法将多种腐蚀环境因素集成到试验方法之中，通过采用此试验方法进行加速试验，能够在短时间内更真实的验证出飞机内部封闭结构表面的腐蚀防护体系抗腐蚀防护能力，避免腐蚀事故的发生。
从而达到缩短对比验证所需时间，提高对比验证效率，保证飞机使用安全的目的。
申请人：中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所,北京航空航天大学
地址：110035 辽宁省沈阳市皇姑区塔湾街40号
国籍：CN
代理机构：北京航信高科知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：周良玉
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(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910218665.2(22)申请日 2019.03.21(71)申请人 湘潭大学地址 411100 湖南省湘潭市雨湖区羊牯塘27号(72)发明人 朱旺 李朝阳 杨丽 周益春 葛龙飞 (74)专利代理机构 北京中政联科专利代理事务所(普通合伙) 11489代理人 陈超(51)Int.Cl.G01N 17/00(2006.01)(54)发明名称一种热障涂层CMAS高温腐蚀的检测方法(57)摘要本发明公开了一种热障涂层CMAS高温腐蚀的检测方法，包括如下步骤：将腐蚀介质涂覆在具有热障涂层的样品表面；将涂覆有腐蚀介质的样品在第一预设温度下加热预设时间，使腐蚀介质烧结于样品表面；将加热后的涂覆有腐蚀介质的样品固定于预设位置；向样品表面喷射高温气流，使样品表面温度达到第二预设温度，实时采集样品的温度及热障涂层的涂层状态。
本发明通过向涂覆有腐蚀介质的热障涂层喷射高温气流，准确模拟了航空发动机叶片热障涂层在真实使用环境中所受到的CMAS高温腐蚀影响，给热障涂层材料的设计和选择提供了可靠的依据，克服了检测过程中使用航空发动机进行测试时所带来的成体高昂的问题，提高了叶片热障涂层受CMAS高温腐蚀影响的检测效率。
权利要求书2页 说明书5页 附图1页CN 109883938 A 2019.06.14C N 109883938A权 利 要 求 书1/2页CN 109883938 A1.一种热障涂层CMAS高温腐蚀的检测方法，其特征在于，包括如下步骤：S200，将腐蚀介质涂覆在具有热障涂层的样品表面；S300，将涂覆有所述腐蚀介质的所述样品在第一预设温度下加热预设时间，使所述腐蚀介质烧结于所述样品表面；S400，将加热后的涂覆有所述腐蚀介质的所述样品固定于预设位置；S500，向所述样品表面喷射高温气流，使所述样品表面温度达到第二预设温度，实时采集所述样品的温度及所述热障涂层的涂层状态。
专利名称：汽车外饰件腐蚀性能模拟评估装置专利类型：实用新型专利
发明人：晏涛,程冬霞,谢耀文,张凌紫
申请号：CN201921253278.4
申请日：20190805
公开号：CN211235452U
公开日：
20200811
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本实用新型公开了一种汽车外饰件腐蚀性能模拟评估装置，其特征在于：包括内置有待测零件的封闭箱，所述封闭箱内分别设有水槽和加热器，所述封闭箱内还设有与腐蚀液喷壶连通的喷头。
本装置将温度、湿度、以及腐蚀性这三大影响因素集成到一个装置中，使待测零件同时位于这三大影响因素的环境中，使测量环境更加真实的符合高温高湿高腐蚀性的气候环境，因此在这种环境中测量和评估的结果更加符合实际情况。
申请人：神龙汽车有限公司
地址：430056 湖北省武汉市沌口武汉经济技术开发区神龙汽车有限公司技术服务中心
国籍：CN
代理机构：武汉开元知识产权代理有限公司
代理人：俞鸿
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装备环境工程第20卷第12期·26·EQUIPMENT ENVIRONMENTAL ENGINEERING2023年12月涡轴发动机燃气涡轮叶片热腐蚀机理分析与改进叶飞，况侨，李军，滕官宏伟（陆装驻株洲地区航空军代室，湖南 株洲 412000）摘要：目的提高航空发动机燃气涡轮工作叶片的结构完整性、安全性和可靠性。
方法以某型涡轴发动机燃气涡轮转子叶片热腐蚀案例为研究对象，详细阐述热腐蚀下燃气涡轮转子叶片的结构破坏形式，分析发生热腐蚀部位的分布规律。
通过冶金分析方法，研究燃气涡轮转子叶片的热腐蚀-疲劳失效形式。
结果燃气涡轮叶片高摩擦系数的区域在高温燃气的冲刷效应以及热盐腐蚀的作用下，发生表面涂层腐蚀剥落。
涂层腐蚀剥落部分的叶片合金基体受到高温燃气的氧化与侵蚀后，形成了热腐蚀坑。
腐蚀坑表面的凹凸处出现应力集中，并萌生裂纹，最终引起叶片疲劳断裂。
结论探究了典型腐蚀性物质对燃气涡轮转子叶片的耐高温涂层与镍基合金基体侵蚀与氧化的化学本质，最后针对燃气涡轮转子叶片热腐蚀问题提出了改进建议，可对防范航空涡轴发动机热腐蚀问题提供有益参考。
关键词：涡轴发动机；涡轮叶片；热腐蚀；疲劳失效；机理分析；改进建议中图分类号：TG171 文献标识码：A 文章编号：1672-9242(2023)12-0026-09DOI：10.7643/ issn.1672-9242.2023.12.004Hot Corrosion Analysis and Improvement of Gas Turbine RotorBlades of Turboshaft EnginesYE Fei, KUANG Qiao, LI Jun, TENG Guan-hong-wei(Zhuzhou Regional Aviation Military Office, Hunan Zhuzhou 412000, China)ABSTRACT: In order to improve the structural integrity, safety, and reliability of the working blades of aviation engine gas turbines. This paper studied the hot corrosion-fatigue failure mechanisms of gas turbine rotor blades, including the structural failure mode, the distribution law of corrosion pits, as well as the erosion and oxidation mechanisms of thermal barrier coating and blade superalloy. The results showed that the surface coating corrosion spalling occurred in the high friction coefficient area of the gas turbine blade under the action of high temperature gas scour effect and hot salt corrosion. The corrosion pit was formed after the blade alloy substrate of the spalling part of the coating was oxidized and eroded by high temperature gas. The protrusions or depressions on the surface of corrosion pits caused stress concentration, which accelerated the initiation of fatigue cracks and finally lead to fatigue fracture of blades. The chemical nature of corrosion and oxidation of high temperature resistant coating and nickel-based alloy matrix on gas turbine rotor blades caused by typical corrosive substances is investigated. Finally, suggestions for improving the thermal corrosion of gas turbine rotor blades are put forward, which can provide useful reference收稿日期：2023-10-23；修订日期：2023-11-17Received：2023-10-23；Revised：2023-11-17引文格式：叶飞, 况侨, 李军, 等. 涡轴发动机燃气涡轮叶片热腐蚀机理分析与改进[J]. 装备环境工程, 2023, 20(12): 26-34.YE Fei, KUANG Qiao, LI Jun, et al. Hot Corrosion Analysis and Improvement of Gas Turbine Rotor Blades of Turboshaft Engines[J]. Equipment Environmental Engineering, 2023, 20(12): 26-34.第20卷 第12期 叶飞，等：涡轴发动机燃气涡轮叶片热腐蚀机理分析与改进 ·27·for preventing the thermal corrosion of aviation turboshaft engines.KEY WORDS: turboshaft engine; turbine blade; hot corrosion; fatigue failure; mechanism analysis; improvement measures航空发动机主要热端部件燃气涡轮的工作叶片不仅要承受高速旋转时的离心力、气动力、振动负荷，还可能因燃烧室出口温度场不均匀而出现热应力、热变形、热腐蚀等特殊问题[1-2]。
《汽车零部件及材料实验室循环腐蚀试验方法》编制说明（标准征求意见稿）A. 工作简况1. 任务来源本标准依据中国汽车工程学会2015年10月16日印发中汽学函[2015]76号《中国汽车工程学会技术标准起草任务书》,任务书编号2015-1制定，标准名称《汽车零部件及材料实验室循环腐蚀试验方法》。
本标准主要完成单位：中国第一汽车股份有限公司技术中心，美国Q-Lab 公司中国代表处，重庆长安汽车股份有限公司等。
2. 主要工作过程2.12015年7月由中国第一汽车股份有限公司技术中心向中国汽车工程学会（以下简称中汽学会）提出制定《汽车零部件及材料实验室循环腐蚀试验方法》标准的申请，当年8月成立了标准工作组，提出规划并进行分工。
2.2工作组于2015年9月召开标准讨论会，确认撰写大纲和章节目录。
会后组织实验室循环腐蚀试验与户外腐蚀对比试验，并对对比试验工作进行分工，确定样品提供单位、实验室循环腐蚀试验单位和户外腐蚀测试试验单位。
2.3先后有10家主机厂的参与单位，根据汽车生产的实际工艺提供了试验样品。
试验一共收到21种试验样品，其中有效试验样品19种（样板信息见表10）。
这19种试验样品经过对分层膜厚和总厚度的测试和记录，筛选外观合格的最终的样板数量是4257片。
样品准备的截止时间是2017年2月。
2.4经本标准的主要起草单位人员，分别是王纳新、王振尧、孙杏蕾、瞿华盛和张恒。
在各个参加单位准备样品期间，讨论通过了本标准的试验方案和实施路线。
首先，确定本标准的试验分两部分：几种实验室的循环腐蚀试验方法和验证实验室试验的户外腐蚀试验。
其中，户外腐蚀试验分为两类，一类是户外加速腐蚀试验，一类是户外自然腐蚀试验。
其次，通过比对试验和筛选，主要起草人员讨论决定：（1）户外加速腐蚀试验分别在2个不同的试验场进行，一个是中国船舶重工集团公司第七二五研究所厦门分部的试验场，在厦门海边，属于自然加速腐蚀，总的试验时间是2年；另一个是海南热带汽车试验有限公司的试验场，在海南琼海，人工喷洒盐水，属于人工加速腐蚀，总的试验时间也是2年。
飞机结构典型环境腐蚀当量关系研究
陈群志;李喜明;周希沅;王英利;吴臻;刘文珽;徐晓飞
【期刊名称】《航空学报》
【年(卷),期】1998(19)4
【摘要】提出了一种用ＤＦＲ值描述飞机结构的疲劳性能随腐蚀时间变化的关系式。
阐述了腐蚀损伤相同则疲劳强度相等的观点，明确提出了以疲劳强度为准则的腐蚀当量原理，并根据相当数量的大气暴露和加速腐蚀试验后的疲劳数据，确定了铝合金试件４种典型环境地面停放大气腐蚀与试验室加速模拟环境暴露的腐蚀当量关系。
【总页数】5页(P414-418)
【关键词】飞机结构;腐蚀;疲劳性能;典型环境;腐蚀当量
【作者】陈群志;李喜明;周希沅;王英利;吴臻;刘文珽;徐晓飞
【作者单位】西安飞机强度研究所;北京航空航天大学固体力学研究所;南昌飞机制造公司
【正文语种】中文
【中图分类】V215.5
【相关文献】
1.飞机结构局部环境谱及加速腐蚀当量谱 [J], 陈跃良;段成美;金平;杨晓华
2.飞机结构件在当量环境谱下加速腐蚀试验和日历寿命估算方法 [J], 张栋
3.局部修复对典型环境中飞机外部结构件腐蚀的影响及腐蚀当量关系修正 [J], 张
蕾;刘慧丛;朱立群;陈群志
4.飞机座舱有机玻璃典型环境老化当量关系研究 [J], 蒋军亮;李喜明
5.飞机腐蚀疲劳典型部位地面停放局部环境谱及当量折算 [J], 刘道庆;吴超;陈亮因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
Method of Equivalent Research of TypicalAutomotive PartsChunbin Wang, Zaiqi Yao, Zhihua Li, Li Li, Fangwu Ma, Qiang Liu, Fuquan ZhaoNVH and Materials Engineering DivisionGeely Automobile Research InstituteHangzhou, People’s Republic of Chinalion-21@Abstract—The sample corrosion shape and appearance are compared between vehicle accelerated corrosion test and laboratory accelerated corrosion test. An equivalent relationship between laboratory accelerated corrosion and actual service condition is obtained on the basis of the research of distribution characteristics for two corrosion damage. The calculation indicates that this relationship of typical component: y = 32.86 e0.5x (where, y is time of laboratory accelerated corrosion, x is time of actual service condition), thereby laying a foundation for anti-corrosion design and coating selection.Keywords-Automobile; Accelerated Corrosion; Equivalent; CoatingI引言随着近年来我国汽车产业的快速发展，人们对汽车品质的要求也越来越高，各汽车生产厂把汽车的可靠性、安全性、舒适性等作为考核项目，而汽车各零部件的抗腐蚀性能明显影响这些性能，因此对汽车的抗腐蚀性能的开发显得越来越重要。
调查表明，除交通事故和零部件磨损外，汽车腐蚀是汽车损坏报废的最重要原因，不仅直接影响汽车的质量和使用寿命，还会导致环境污染和严重的交通事故。
实际腐蚀过程如何用试验室加速腐蚀来再现，现在航空航天方面已有研究[1～7]。
而在汽车行业还没有相关的进展，本文探讨汽车典型零部件在试验室加速腐蚀与实际服役腐蚀之间的当量关系，从而简化到用试验室的静态试验来模拟汽车在实际行驶中零部件的腐蚀行为。
II实验方法本文主要研究汽车零部件在腐蚀较严重区域--底盘位置的腐蚀，为了较好的观察分析，制作如图1的样件12个，试验件材料为宝钢生产的冷轧钢板DC01，尺寸为60×60×1 mm2，为了研究方便，使其短期出现锈蚀，选用镀锌蓝白钝化处理，其中非实验区域的一侧和边缘用防水胶涂好，以防被腐蚀。
试验分为两组，选第一组6件样件放到整车底盘做挂片试验，挂片试验按照汽车行业标准QC/T 732-2005《乘用车强化腐蚀试验方法》进行试验，强化腐蚀在海南试验所完成，海南所整车强化腐蚀试验由下列几部分组成[8]：试验车预处理、正式强化腐蚀试验、试后的全面检查及腐蚀结果评价。
每个试验循环为24 h，道路行驶时间约为160 min,其余的时间均在室内或环境试验室内进行，所以外界环境条件的变化不会对试验结果造成太大影响，重复性较好。
每个试验循环过程中各流程时间分配表及示意图见表1和图2。
图1 镀蓝白锌的试验件表1 腐蚀试验循环中各流程时间分配表路行驶湿热试验自然干燥盐雾喷射试车检验总计160 min16 h 270 min 20 min 30 min 24 h图2 腐蚀试验循环示意图已有研究表明10个循环强化腐蚀量相当于实际一年的腐蚀量[8]，10个循环后取2件样品进行观察拍照，清除腐蚀产物按照GB/T 16545-1999《金属和合金的腐蚀 腐蚀样件上腐蚀产物的清除》中的2.1执行，按照GB/T 6461-2002《金属基体上金属和其他无机覆盖层经腐蚀试验后的样件和样件的评级》对腐蚀进行评定。
同理30个循环和50个循环各取出2件进行评定。
三种时间的腐蚀形貌如图3，腐蚀保护等级分别为3、1和0级。
图3 强化腐蚀10、30和50循环后的腐蚀形貌第二组6件在试验室严格按照QC/T 10125-1997《人造气氛腐蚀试验 盐雾试验》试验，每隔一段时间观察一次腐蚀形貌，当腐蚀形貌与图3的腐蚀形貌相近时，分别取出2件拍照并记录此时腐蚀的时间，按照上述的方法进行评价腐蚀形貌，为了进一步评价两组腐蚀的相关性，对腐蚀深度进行评价、分析。
腐蚀深度测量选取采用SZX12研究级显微镜与MCS-7200腐蚀损伤图像分析系统。
工作过程为：通过显微镜将金相试片腐蚀断口信息转化为光学信号；再通过摄像机和图像采集装置进行光电转换；最后将电信号传入计算机，并在计算机屏幕上显示断口形貌，通过图像分析系统即可进行腐蚀损伤测量和尺寸标定。
该系统精确度为0.01 µm 。
腐蚀深度测量方法[9]：最大腐蚀深度的测量步骤：将试件的腐蚀测量区用 1 mm 厚的铣刀平行截成5段，然后用600#水砂纸和800#金相砂纸依次对断口横截面进行打磨，抛光制成金相试片。
每一金相断面在显微镜下可找到一个最大腐蚀深度D i ，每一试件可测得8个最大腐蚀深度数据，一组2个试件可测得16个最大腐蚀深度数据，并将这16个数据构成一个样本。
测量时通过调节显微镜和金相试片位置，以保证图像清晰度和位置最佳。
对于每一金相断面在显微镜下可找到一个腐蚀深度D i ，通过测量腐蚀坑部位的最小厚度L 1和没有腐蚀处试件的厚度L 2，则D i ＝L 2-L 1。
腐蚀深度测量如图4所示。
图4 腐蚀深度测量III 试验结果分析及讨论对两组腐蚀形貌对比，试验室加速腐蚀试验腐蚀54 h 的形貌与强化腐蚀10循环形貌相似，即与服役1年腐蚀的图像相似，腐蚀144 h 和252 h 的形貌分别与强化腐蚀30和50循环的形貌相似，即相当于车辆服役3年和5年。
当腐蚀到基材达到一定深度，使基材强度缺失，剩余强度不足以满足零部件的强度，此时，需要更换零部件，所以最大腐蚀深度及分布对剩余强度的影响起到了决定性的影响，将测得的试验室腐蚀252 h 后的试验件腐蚀损伤数据按从小到大的次序排列，若第i 号的腐蚀深度测量值为D i ，按式(1)计算腐蚀点的统计概率P i 。
P i =i/(N+1) (1) 式中：i ＝1，2，3…… N ；N 为腐蚀部位即测量值的总个数。
把试验室腐蚀252 h 的腐蚀深度分布作图，腐蚀深度正态分布见下图5，拟合的线性方程：Z =-29.19338+215.67737D m ，线性相关系数0.93288，表明试验室腐蚀的腐蚀损伤的概率符合正态分布。
P i /%D/mm图5 实验室腐蚀252 h 的腐蚀损伤正态分布把强化腐蚀试验相当于5年的最大腐蚀深度分布数据作图，按正态分布，相关性不佳，所以用Gumbel 分布拟合，Gumbel 分布见下图6，拟合的线性方程：Z =48.15404－367.50695D m ，线性相关系数-0.9242，表明强化腐蚀的最大腐蚀损伤符合Gumbel 分布。
从以上两组腐蚀数据分布分析，实际腐蚀损伤与试验室腐蚀损伤分布存在差异，从分布规律可以推断试验室腐蚀损伤与强化腐蚀之间的损伤成幂指数关系，设腐蚀等级达到m 时，试验室腐蚀需要y 小时，实际腐蚀需要x 年，则y =a ×e (bx+c)，把（1,54），（3,144）和（5,252）三组数据代入上式，可以得到a =32.86，b =0.5，c =0。
所以，实际腐蚀与试验室腐蚀之间的关系表达式y=32.86e 0.5x 。
-3.0-2.5-2.0-1.5-1.0-0.50.00.51.01.5l n (l n (i /p i ))D/mm图6 实际腐蚀5年的腐蚀损伤正态分布如果设计使用6年不出现腐蚀，需要耐盐雾试验达到660 h 。
这样在防腐设计时，只需通过试验室试验即可知道服役年限的腐蚀状态。
IV 结论1建立试验室加速腐蚀与“实际”腐蚀之间的当量关系，得出某典型零部件的腐蚀当量关系为y =32.86e 0.5x ，进而用试验室加速腐蚀试验来研究汽车实际服役的腐蚀状态，极大地节省了成本和时间。
2 建立起试验数据与实际服役腐蚀之间的桥梁，为防腐设计提供有力参考。
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