45号钢板碳纤维增强高分子复合材料（CFRP）由于低密度、高的比强度和阻尼性能在汽车行业得到了广泛应用。但碳纤维作为高电位的导电材料在使用中与金属接触时由于两者电位相差过高很容易发生电偶腐蚀。本研65锰钢板究作为郑州大学-美国通用汽车公司（GM）联合开展的《Study on Galvanic Corrosion Behavior of Dissimaliar materias of 30%Cf/PA6 Composites》的一部分重点研究Al2O3涂层和硅烷涂层对热浸镀铝45#钢耐蚀性能改善效果及其对热浸镀铝45#钢与30%Cf/PA6复合材料之间的电偶腐蚀行为的影响通过在45#基体试样进行热浸镀铝（HDA 45#钢）、阳极氧化45号钢板，65锰钢板，40cr钢板，42crmo钢板，耐磨钢板 （HDA-AO 45#钢）、硅烷封孔（HDA-AO-SS 45#钢）等一系列的表面处理获得不同的Al-Al2O3复合涂层与Al-Al2O3-硅烷复合涂层采用SEM、XRD、XPS等技术分析了复合涂层微观组织形貌与物相组成;采用动电位极化试验、电化学阻抗试验、全浸试验研究了复合涂层对热浸镀铝45#钢的耐蚀性能、热浸镀铝45#钢-30%Cf/PA6复合材料的电偶腐蚀抗力的影响取得如下研究结果:与单一热浸镀铝45#钢相比阳极氧化后在HDA 45#钢表面形成的不同厚度Al2O3涂层明显改善了HDA 45#钢的耐蚀性能及其与30%Cf/PA6复合材料之间的电偶腐蚀抗力但改善效果受到涂层内部缺陷的影响。Al2O3涂层厚度为12.62μm的HDA-AO 45#钢试样的自腐蚀电流密度较单一热浸镀铝试样下降了1~2个数量级电化学阻抗提高了1个数量级同时与30%Cf/PA6复合材料偶接时的电偶腐蚀电流密45号钢板，65锰钢板，40cr钢板，42crmo钢板，耐磨钢板

45号钢板选取采用不同冷却参为了揭示20#钢、45#钢在往复运动过程中摩擦磨损非线性行为规律在往复式摩擦试验机上进行了摩擦磨损试验级别。（4）采用IT工艺处理的中锰钢在680℃下退火不同时间并低温回火后的试验其微观组织均由奥氏体与铁素体构成。随着退火时间增加（5 min-120 min）钢中奥氏体含量不断提高其晶粒形貌变化显著逐渐由多形貌晶粒转变为近等轴状晶粒且尺寸不断增大试样的屈服强度、抗拉强度以及总延伸率均随着退火时间的增加先增大后减小退火10min性能 。（5）不同形貌奥氏体晶粒具有不同稳定性Mn含量较低的小颗粒状奥氏体在拉伸的初始应变阶段先发生马氏体相变而Mn含量较高的片层状;借鉴意45号钢板65锰钢板40cr钢板42crmo钢板

  &n1）45#钢经硝酸刻蚀液化学刻蚀后其表面构筑了亲水性的均匀凹坑状粗糙化表面。然后采用自组装技术法在粗糙化表面沉积硬脂酸分子薄膜得到的表面对水接触角超过142°呈高疏水性能。该薄膜对基材起到了明显的保护作用在干摩擦条件下表面薄膜的可维 持低摩擦系数（＜0.2）超过7200s而未处理的45#钢在相同实验条件下滑动5s摩擦系数就达到0.6左右。同时考察了薄膜制备条件如刻蚀剂成份比例、硬脂酸修饰时间以及脂肪酸种类对超疏水薄膜的摩擦学性能的影响。而经加热和紫外光照射后有机薄膜被破坏表面接触角迅速下降摩擦系数也急速上升与未处理钢基底的摩擦系数相近。 （2）考察了刻蚀剂种类对材料摩擦学性能的影响。结果发现经HCl、HF和NaOH刻蚀后45#钢表面呈现不同的粗糙表面织构结构。在粗糙表面沉积硬脂酸薄膜的都具有超疏水采用自组装技术在表面沉积的单分子膜可降低材料表面能在一定程度内降低材料的摩擦。事实上将这两种技术有机结合使用不仅可以极大提高表面的疏水特性同时有望利用表面织构的减摩效应和自组装薄膜的纳米润滑效应进一步改善表面的摩擦学性能。 然而将表面织构技术和自组装技术有机耦合以获得金属材料表面的摩擦学性能的研究很少有报道。本论文的工作主要涉及这一领域首先通过化学刻蚀技术或溶胶凝胶技术在45#钢表面获得具有特定的微纳表面织构然后在其表面利用分子自组装技术化学沉积硬脂酸单分子层得到高疏水乃至超疏水性能的有机微纳米薄膜以期限度地减小材料的摩擦和磨损。我们系统地研究了45#钢表面高疏水薄膜的形成机制、表面形貌、化学组成与键合形式、表面润湿性重点考察了薄膜的摩擦学行为。同时本文还研究了制备条件、温度和紫外光照射对45#钢表面薄膜摩擦学性能的影响。实验取得一定进展研究发现;45号钢板65锰钢板40cr钢板42crmo钢板

45号冷轧钢板低屈强比为0.85左右;应用液相等离子体电解渗透技术处理45#钢探索了在无机盐与甲酰胺组成的电解液体系下短时间内实现渗氮为主、同时有少量碳渗入的可能性。一般情况下工作时工件为阴极不锈钢或镍为阳极。在本工艺中当电压较低时为低温氮碳共渗以渗氮为主;当电压较高时属于碳氮共渗以渗碳为主。结果表明使用此技术碳氮共渗时间只需10~12 min表面改性层厚度即达30~50μm其中化合物层20~30μm扩散层10~20μm。 验、杯突试验和烘烤硬化实验对冷轧中锰钢板的基本成形性能进行评价。本文还基于有限元数值模拟技术利用板料成形CAE软件Dynaform对扩孔、拉深和杯突试验过程进行了数值模拟和分析。结果表明：通过逆转变退火温度和保温时间能够控制逆转变奥氏体的体积分数冷杂物。加入的硅钙钡合金中铝含量较高导致液态夹杂物在钢液中析出MgO·Al2O3以及在LF出站钢样品中出现双相的Al2O3-SiO2-Ca 65锰钢板 45号钢板40cr钢板42crmo钢板

  45号液相等离子体电解渗透是一门新兴的材料表面处理技术。使用该技术可对黑色金属及其合金表面进行较快速渗碳、渗氮、碳氮共渗等，从而提高材料的耐磨、耐腐蚀等性能。 本课题是采用液相等离子体电解渗透技术对45#钢进行表面改性处理。重点是实验优化部分研究。在该部分中主要研究了：氯化钠-甘油体系下的45#钢液相等离子体电解渗透的电解液配方组成及脉冲数、电流占空比、电流频率对45#钢表面制备表面改性层的影响。通过实验找到能制得性能优异的表面改性层的条件。在电解液配方、工艺参数确定的基础上，在氯化钠-甘油、氯化钠．甲酰胺两种电解液体系下，研究处理时间对表面改性层的影响。分析比较不同时间在同种电解液和相同时间在不同电解液中表面改性层的变化。并借助SEM、EPMA、XRD等现代检测分析手段，观察了表面改性层的形貌、结构、并测定了表面改性层的相组成及能谱分析等。 研究表明，在氯化钠-甘油、氯化钠-甲酰胺电解液体系的实验初始阶段，电阻（被处理试样）电压-电流特性遵循欧姆定律，若极间电压继续增大，那么电流也较快地增大，此时，不再符合欧姆定律。电参数对表面改性层性能也有一定的影响，如脉冲占空比，脉冲宽度决定了电火花放电的持续时间和密度，脉冲宽度的增大，有利于提高表面改性层的硬度，但过高的脉冲宽度会使放电更加剧烈，从而增大试样表面的粗糙度。电解液组成对表面改性层有着深远的影响，不同的电解液，表面改性层的生长速率、结构、成分和元素分布皆有p;42crmo钢板

45号钢板40cr钢板42crmo钢板65锰钢板

45号钢板度也下降了约53%具有的耐蚀性能与电偶腐蚀抗力。硅烷处理进一步提高了阳极氧化后的HDA-AO 45#钢的耐蚀性能和与30%Cf/PA6复合材料之间的电偶腐蚀抗力。具有12.62μm厚度Al2O3涂层和9.7μm厚度硅烷涂层的HDA-AO 45#钢试样具有的耐蚀性能与电偶腐蚀抗力。与HDA 45#钢相比硅烷密封处理使HDA-AO-SS 45#钢自腐蚀电流密度降低了2个数量级电化学阻抗值升高了3个数量级同时与30%Cf/PA6复合材料偶接时的电偶腐蚀电流密度也下降了约76%。阳极氧化与硅烷封孔处理对热浸镀铝45#钢电偶腐蚀抗力改善的作用缘于具有更高的电极电位的Al2O3涂层降低HDA 45#钢与30%Cf/PA6复合材料之间的极化电位差降低了HDA 45#钢试样与30%Cf/PA6复合材料之间的电偶腐蚀驱动力而且有效地提高了电偶腐蚀发生时的电荷转移势垒降低了电偶45号钢板65锰钢板42crmo钢板40cr钢板 腐蚀电流密度;具有疏水特性的硅烷涂层进一步密封了Al2O3涂层中的缺陷避免了腐蚀液通过Al2O3涂层对HDA-AO 45#钢基体的侵蚀从而阻止腐蚀介质进入涂层腐蚀HDA 45#钢基体。同时硅烷涂层良好的绝缘性能同样降低了HDA-AO-SS45#钢与30%Cf/PA6复合材料之间的电偶腐蚀的驱动力与电荷转移阻力。环境因素对HDA 45#钢与30%Cf/PA6复合材料的电偶腐蚀抗力的影响较大升高腐蚀介质温度显著增大电偶腐蚀电流密度;电偶腐蚀电流密度随着腐蚀介质浓度的增大而逐渐增大但大于6%时浓度的变化对电偶腐蚀速率影响较小;增加腐蚀介质pH电偶腐蚀电流密度先降低后增大。总体而言腐蚀介质的温度对电偶腐蚀速率的影响45号钢板65锰钢板42crmo钢板40cr钢板

---