鋁青銅合金在海水介質(zhì)中的腐蝕磨損性能研究.pdf

1、由于海水的腐蝕性，工作于海水中且受機(jī)械摩擦的關(guān)鍵零部件極易因腐蝕磨損而損壞。鋁青銅合金，尤其是以鎳、鐵、錳為主要元素的鋁青銅，具有良好的綜合力學(xué)性能、優(yōu)異的耐腐蝕性能，被廣泛用于制造海洋壞境中的重要零部件，如泵、閥部件等，在海水中的抗腐蝕磨損性能是影響其工作可靠性及壽命的關(guān)鍵。本文以一種耐腐蝕性能良好的鋁青銅合金為研究對(duì)象，在分析其抗腐蝕性的基礎(chǔ)上，通過實(shí)驗(yàn)研究了其在靜止海水中、相對(duì)滑動(dòng)摩擦條件下的腐蝕磨損行為，分析研究了摩擦速度（即摩

2、擦頻率）、摩擦載荷對(duì)其腐蝕磨損行為的影響，以及摩擦系數(shù)和摩擦力隨摩擦頻率和載荷的變化;最后通過觀察腐蝕磨損微觀表面，分析了鋁青銅合金的腐蝕磨損機(jī)理。
　　本文根據(jù)腐蝕原電池模型設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)電路原理圖，通過控制變量法以及分組實(shí)驗(yàn)比較法等方法，利用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)以及電化學(xué)測(cè)量設(shè)備，測(cè)定了在靜止的模擬海水環(huán)境下，鋁青銅合金在不同摩擦載荷、不同摩擦頻率下的腐蝕電流、電位、摩擦系數(shù)及摩擦力的變化規(guī)律，并結(jié)合其表面腐蝕磨損形貌，分析了鋁青銅合金

3、腐蝕磨損特性。主要結(jié)論如下:
　　(1)在腐蝕磨損階段，腐蝕電流基本隨摩擦頻率的增加而增加，而且頻率越大，腐蝕電流增幅越大，主要原因歸結(jié)為鈍化膜在機(jī)械摩擦下的破壞及磨痕的寬度隨摩擦頻率增加而增大。
　　(2)隨著載荷的增大，電流并未隨載荷變化表現(xiàn)出明顯的變化趨勢(shì)，但腐蝕磨損會(huì)在某一載荷下腐蝕電流達(dá)到最大值，這個(gè)載荷值可能是使合金鈍化膜完全被破壞所需要的最小值。摩擦載荷和摩擦頻率對(duì)平均腐蝕電位有相同的作用效果。
　　(3

4、)測(cè)定了摩擦磨損過程中摩擦副的摩擦系數(shù)和摩擦力，結(jié)果表明，去鈍化過程中，腐蝕電位減小，腐蝕電流增加;在鋁青銅和氧化鋁陶瓷球組成的二體摩擦系統(tǒng)中，摩擦系數(shù)變化與電化學(xué)腐蝕狀態(tài)有關(guān)。
　　(4)通過對(duì)腐蝕磨損表面進(jìn)行觀察和能譜分析，定性地分析了腐蝕磨損過程中的材料去除機(jī)理;認(rèn)為Al元素的氧化是引發(fā)磨損表面出現(xiàn)裂紋的原因之一，少量雜質(zhì)元素Si的出現(xiàn)是使磨損表面產(chǎn)生裂紋的另一個(gè)重要原因。
　　本文的研究結(jié)果，可以為改進(jìn)鋁青銅合金成分