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中国腐蚀与防护学报  2016, Vol. 36 Issue (6): 587-594    DOI: 10.11902/1005.4537.2016.183
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海水环境下2024铝合金腐蚀磨损性能研究
陶永奇1,2,刘刚2,黎业生1(),曾志翔2
1. 江西理工大学材料科学与工程学院 赣州 341000
2. 中国科学院宁波材料技术与工程研究所 中国科学院海洋新材料与应用技术重点实验室浙江省海洋材料与防护技术重点实验室 宁波 315201
Corrosion Wear Properties of 2024 Al-Alloy in Artificial Seawater
Yongqi TAO1,2,Gang LIU2,Yesheng LI1(),Zhixiang ZENG2
1. School of Materials Science and Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China
2. Zhejiang Key Laboratory of Marine Materials and Protection Technology, Key Laboratory of Marine New Materials and Related Technology, Ningbo Institute of Material Technology & Engineering, Chinese Academy of Sciences, Ningbo 315201, China;
全文: PDF(1073 KB)   HTML
摘要: 

采用往复式销盘摩擦试验机和电化学工作站研究了2024铝合金/Al2O3陶瓷在海水环境下的腐蚀磨损行为以及腐蚀磨损之间的交互作用。结果表明:在模拟海水实验条件下,2024铝合金在开路电位下的腐蚀磨损量明显大于其在阴极保护条件下的磨损量,说明腐蚀与磨损发生交互作用。纯磨损量约占总腐蚀磨损量的比例 (W0/T ) 为70.3%~98.2%,在腐蚀磨损过程中磨损作用明显大于腐蚀作用。腐蚀磨损交互作用量占总腐蚀磨损量的比例 (S/T ) 为1.8%~29.7%,腐蚀磨损交互作用同样不可忽视。

关键词 2024铝合金海水腐蚀磨损交互作用    
Abstract

The tribocorrosion behavior of 2024 Al-alloy in artificial seawater was studied, using a pin-on-disk reciprocating friction and wear tester integrated with a potentiostat for electrochemical test. The result showed the material loss caused by wear-corrosion processes without cathodic protection was larger than that with cathodic protection, indicating synergistic effect of mechanical wear and corrosion process. The ratio of the mechanical wear to the total degradation ranged from 70.3% to 98.2%, which indicated mechanical wear component prevailed over the corrosion component. The proportion of the mass loss caused by wear-corrosion synergism to the total degradation was between 1.8% and 29.7%, and therefore the wear-corrosion synergism could not be neglected.

Key words2024 aluminium alloy    seawater    corrosion-wear    synergistic effect
    
基金资助:宁波市自然科学基金项目 (2016A610263) 和国家重点基础研究发展计划项目 (2014CB643302) 资助

引用本文:

陶永奇,刘刚,黎业生,曾志翔. 海水环境下2024铝合金腐蚀磨损性能研究[J]. 中国腐蚀与防护学报, 2016, 36(6): 587-594.
Yongqi TAO, Gang LIU, Yesheng LI, Zhixiang ZENG. Corrosion Wear Properties of 2024 Al-Alloy in Artificial Seawater. Journal of Chinese Society for Corrosion and protection, 2016, 36(6): 587-594.

链接本文:

https://www.jcscp.org/CN/10.11902/1005.4537.2016.183      或      https://www.jcscp.org/CN/Y2016/V36/I6/587

图1  腐蚀磨损试验机示意图
图2  海水中2024铝合金在不同载荷下的摩擦系数, 磨损量和显微硬度的变化曲线
图3  不同载荷下纯机械磨损和腐蚀磨损后2024铝合金试样表面形貌的SEM像
图4  海水环境中2024铝合金试样在50 N载荷下摩擦不同时间后的磨损表面的XPS谱
图5  2024铝合金在人工海水中不同载荷下摩擦前后以及摩擦过程中的开路电位变化
图6  2024铝合金试样在静态和腐蚀磨损过程中的极化曲线
图7  腐蚀磨损过程中各组成部分占总磨损量的比例随载荷的变化
Load / N Material loss rate (mm3mm2-yr) S/T / %
T W0 C0 Cw S ΔCw ΔWc
5 1012.0 993.9 0.00152 0.22 18.1 0.2 17.9 1.8
10 2360.5 1660.3 0.00152 0.76 700.3 0.8 699.5 29.7
25 4111.2 3682.0 0.00152 1.66 429.2 1.7 427.5 10.4
50 7472.4 5995.1 0.00152 1.87 1477.3 1.9 1475.4 19.8
表2  腐蚀磨损过程中各组成部分以及所占的比例
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