5052铝合金在0.5M氯化钠溶液中腐蚀磨损性能的研究

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铝合金因其优异的机械性能,较低的密度,良好的导电性、导热性和耐腐蚀性能,以及价格便宜等优点,在航空航天领域、汽车制造领域、机械行业、船舶及化学工业得到了广泛的应用。尤其是近年来海洋装备领域的快速发展,使得铝合金在海洋环境中得到了大量的应用,但是海水环境中存在大量的氯离子会严重破坏铝合金表面的钝化膜,造成铝合金的腐蚀。另外,铝合金在海洋环境下还可能会遭到腐蚀与磨损的共同作用。近些年来,国内外研究人员虽然对铝合金在海洋环境中的纯腐蚀行为进行了广泛的研究,但是对于铝合金的腐蚀磨损特性的研究仍需要深入。因此,本论文选用0.5M氯化钠溶液为海水模拟液,通过腐蚀磨损试验机,讨论了5052铝合金在海洋环境中的腐蚀磨损性能,对其腐蚀磨损作用机理进行了分析,同时研究了阳极氧化技术以及正辛酸钠做缓蚀剂对5052铝合金在海洋环境中腐蚀磨损性能的影响,以期为5052铝合金在海洋环境中的应用提供一些借鉴。实验获得了以下结果:  (1)讨论了5052铝合金在0.5M氯化钠溶液中的腐蚀磨损性能,对其腐蚀磨损作用机理进行了分析。实验发现,随着外加电势从阴极到阳极的升高,摩擦系数逐渐降低,这主要是因为,在钝化区域,铝合金表面氧化膜的形成具有一定的润滑作用,使摩擦系数降低,当电势进一步增大到点蚀区域,由于真实接触面积的减少会使得摩擦系数进一步降低。但铝合金的磨损随外加电势的升高显著增大,这主要是由于腐蚀与磨损的协同作用造成的,在钝化区,磨损促进腐蚀起主要作用,在点蚀区,腐蚀促进磨损起主要作用。  (2)5052铝合金经过阳极氧化处理后,铝合金在0.5M氯化钠溶液中耐腐蚀磨损性能得到明显提升,其中摩擦学性能提升较为明显。当硫酸浓度为90g/L时,电流密度为4A/dm2时所获得阳极氧化膜效果最好,其磨损量与摩擦系数都为最低值,实验中同时发现电流密度对阳极氧化后铝合金腐蚀磨损性能的影响要高于硫酸浓度的影响。  (3)正辛酸钠的加入使得5052铝合金在0.5M氯化钠溶液中的静态腐蚀性能以及腐蚀磨损性能有了很大的提升,其中最合适的浓度为0.01mol/L。在腐蚀磨损条件下,尤其是在阳极区域正辛酸钠的加入使得摩擦系数与磨损量有了明显的降低,但是在腐蚀磨损条件下的缓蚀效率要低于静态腐蚀条件下的缓蚀效率,这主要是由于磨损加速腐蚀造成的。
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