30CrMnSiA镀镉层厚度优化研究

王小龙，孙祚东



30CrMnSiA镀镉层厚度优化研究

王小龙，孙祚东

（中国特种飞行器研究所 结构腐蚀防护与控制航空科技重点试验室，湖北 荆门 448035）

目的基于GJB 594A《金属镀覆层和化学覆盖层选择原则与厚度系列》，综合考虑防腐蚀和疲劳性能，对30CrMnSiA镀镉层厚度进行优化。方法开展30CrMnSiA镀镉5个厚度系列的疲劳试验，计算材料的DFRcutoff，研究镀层厚度对疲劳性能的影响。通过中性盐雾试验，研究镀层厚度对材料抗腐蚀性能的影响规律，最后综合考虑疲劳及抗腐蚀性能，提出优化后的镀镉层厚度范围。结果镀层厚度控制在5～25 μm时，材料的DFRcutoff下降幅度在15%以内，厚度超过25 μm后基体材料的DFRcutoff值下降20%。在中性盐雾环境下，厚度控制在12～25 μm时，能满足海军飞机一般钢结构件抗腐蚀性能的要求，当厚度超过25 μm后，继续增加镀层厚度对抗腐蚀性能的提升并不明显。结论镀镉使材料的疲劳性能降低，其抗中性盐雾腐蚀能力与镀层厚度成正比。针对海军飞机使用环境特点，推荐30CrMnSiA钢结构件的镀镉厚度范围为12～18 μm，取上限值。

镀镉；DFRcutoff；疲劳性能；中性盐雾试验；厚度优化

镀镉层具有良好的耐海洋环境腐蚀的特点，是我国航空工业碳钢和低合金钢的主要防护层[1—2]。虽然属于限制使用的镀层，目前仍广泛应用于海军飞机结构、航电设备、紧固件等零部件的表面防护层设计[3—4]。此外在外场修理中，还大量采用电刷镀镉工艺对起落架、发动机合金钢部件进行镀层修复[5—6]。

目前关于镀镉的研究多集中在电镀工艺、除氢工艺的优化及耐蚀性方面[7—9]，鲜有开展材料疲劳性能的影响方面的研究。……