加压载荷和摩擦频率对7075铝合金磨损腐蚀行为的影响

doi:10.11902/1005.4537.2025.035

中国腐蚀与防护学报 DOI: 10.11902/1005.4537.2025.035

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加压载荷和摩擦频率对7075铝合金磨损腐蚀行为的影响

李瓒龙,颜晴,满成

中国海洋大学

Effect of pressure load and friction frequency on wear corrosion behavior of 7075 aluminum alloy

引用本文:

李瓒龙颜晴满成. 加压载荷和摩擦频率对7075铝合金磨损腐蚀行为的影响[J]. 中国腐蚀与防护学报, 10.11902/1005.4537.2025.035.

全文: PDF(1552 KB)

摘要: 7075铝合金在海洋环境中常受到磨损与腐蚀的双重作用，导致长期累积失效，对海上作业的安全与效率构成严重威胁。然而，磨损和腐蚀对7075铝合金腐蚀行为的影响机制目前尚不清晰。基于此，本文首先通过改变加压载荷和摩擦频率来探究7075铝合金的磨损腐蚀行为，随后根据摩擦系数（COF）、开路电位、动电位极化来研究其磨损腐蚀行为，最后通过SEM来分析磨损磨痕的结构形貌及其磨痕成分。主要结论如下：在不同摩擦频率和加压载荷条件下COF值均有不同程度的上升；相较于静态的腐蚀条件，铝合金在摩擦条件下电流密度显著增加了2~3个数量级；当摩擦作用较低时（5 N-0.01 Hz和5 N-0.1 Hz）为磨粒磨损，摩擦作用较高时则为黏着磨损，表现为大颗粒撕裂形貌；摩擦腐蚀导致材料的损失不是静态腐蚀和机械磨损的简单叠加。

关键词 ： 7075铝合金, 磨损腐蚀, 磨损机制, 交互作用

Abstract：7075 aluminum alloy is subjected to the dual effects of wear and corrosion in Marine environment, resulting in long-term accumulation failure, which causes a serious threat to the safety and efficiency of offshore operations. However, the mechanism by which wear and corrosion affect the corrosion behavior of 7075 aluminum alloy is still unclear. Based on this, this paper first explored the wear and corrosion behavior of 7075 aluminum alloy by changing the pressure load and friction frequency, then studied the wear and corrosion behavior according to the coefficient of friction (COF), open circuit potential and potentiodynamic polarization, and finally analyzed the structural morphology and wear mark composition by SEM. The main conclusions are as follows: COF values increase to different degrees under different friction frequencies and different pressure loads. Compared with the static corrosion, the current density of aluminum alloy under friction condition increases significantly by 2~3 orders of magnitude. When the friction effect is low (5 N-0.01Hz and 5 N-0.1Hz), the mechanism is abrasive wear. While when the friction action is high, the mechanism is adhesive wear, showing the tear morphology of large particles. The loss of materials caused by wear and corrosion is not a simple superposition of static corrosion and mechanical wear.

Key words： 7075 aluminum alloy Wear corrosion Wear mechanism Interaction effect

收稿日期: 2025-01-23

基金资助:国家自然科学基金

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