小載荷作用下FSP細(xì)晶7075鋁合金腐蝕磨損行為研究.pdf

1、7075鋁合金中第二相粒子（如Al7Cu2Fe,MgZn2）的存在導(dǎo)致其化學(xué)性質(zhì)不均勻，在腐蝕性環(huán)境中易發(fā)生電偶腐蝕、去合金化及晶間腐蝕等。近年來，研究人員利用不同技術(shù)細(xì)化鋁合金晶粒，并提高第二相粒子的分布均勻性，改善鋁合金的耐腐蝕性能,但研究結(jié)果存在爭議。本文旨在利用攪拌摩擦加工技術(shù)（Friction Stir Process，簡稱FSP）對鋁合金表層進(jìn)行細(xì)晶處理，探究鋁合金FSP細(xì)化晶粒的工藝參數(shù)，并研究細(xì)晶鋁合金的腐蝕、磨損及交互

2、作用。研究結(jié)果如下：
　?。?）FSP技術(shù)可有效實現(xiàn)7075鋁合金的晶粒細(xì)化，可制備出平均粒徑為2.3～4.1μm的細(xì)晶7075鋁合金，且其平均粒徑由表及里呈逐漸增大的梯度分布。在單道次、轉(zhuǎn)速975r·min-1、加工速度25mm·min-1、形變下壓量1mm、攪拌頭傾斜角3。的FSP工藝參數(shù)下，7075鋁合金晶粒細(xì)化最為明顯。
　?。?）攪拌摩擦加工獲得的細(xì)晶7075鋁合金腐蝕傾向性與晶粒度相關(guān)，晶粒度為2.3μm的鋁合金

3、耐蝕性較母材降低，晶粒度為4.1μm的鋁合金耐蝕性較母材升高；細(xì)晶7075鋁合金的腐蝕類型主要為孔蝕與晶間腐蝕。
　　（3）在干摩擦磨損環(huán)境下，F(xiàn)SP細(xì)化晶粒對7075鋁合金的耐磨性能有所削弱；而在濕摩擦磨損情況下，F(xiàn)SP細(xì)化晶粒可提高7075鋁合金耐磨性能；兩種摩擦環(huán)境中，7075鋁合金磨損均為粘著磨損，氧化磨損，磨粒磨損的混合機(jī)制。在濕摩擦磨損情況下，細(xì)晶7075鋁合金的耐磨性能與往復(fù)頻率和晶粒度相關(guān)，在往復(fù)頻率為2Hz時，晶

4、粒度為3.0μm與4.0μm的試樣耐磨性較高，而在往復(fù)頻率為5Hz時，晶粒度為2.3μm的試樣耐磨性較高。
　　（4）7075鋁合金及其FSP細(xì)晶試樣在海水的腐蝕磨損形式主要為：腐蝕磨損、粘著磨損、磨粒磨損；粗晶7075鋁合金耐腐蝕磨損性能較細(xì)晶鋁合金弱。在試樣腐蝕磨損總失重中，純磨損量占據(jù)絕對比重，磨損促進(jìn)腐蝕增量大于純腐蝕量。晶粒細(xì)化能夠降低7075鋁合金純磨損量，卻增加腐蝕促進(jìn)磨損量，在試樣晶粒度為3.0μm情況下該現(xiàn)象最明