微弧氧化铝合金在不同环境下的摩擦学行为研究

【作者】 戴振东； 丁红燕； 王远；

【机构】 南京航天航空大学仿生结构与材料防护研究所；

【摘要】 以球-面接触方式,在600μm振幅下,用UMT摩擦实验机研究了微弧氧化后的LY12铝合金在空气、人造雨水、人造海水和纯净水等四种介质中的往复滑动摩擦学行为,研究了载荷、频率以及环境介质对摩擦系数和磨损失重的影响。用附带能谱(EDS)的扫描电子显微镜(SEM)分析摩擦副表面磨损形貌及其表面的元素分布,用X射线衍射(XRD)分析表面的相组成,用3D非接触式表面形貌仪测量磨痕的轮廓、体积和三维形貌。结果表明,在四种介质中,摩擦系数均随着频率的升高而下降,载荷的影响则略有差异,除了在海水中呈上升趋势外,铝合金在空气、纯净水和雨水中的摩擦系数均随着载荷的增加,呈现先上升后下降的趋势,只是峰值有所不同而已;四种介质中的摩擦系数也存在明显差异,任一相同参数下均按照以下顺序递减:空气、雨水、水、海水,其中空气中的摩擦系数随着参数的变化波动最大,在0．42～0．65之间变动,水介质(0．20～0．27)和海水介质(0．13～0．20)中波动最小,雨水介质中则在0．23～0．33之间变动,说明了自然环境对摩擦系数的影响,尤其是海水对合金的显著减磨作用;磨损体积的结果表明,空气中的磨损失重至少为液体介质中的2倍以上,相对于纯水而言,雨水中的腐蚀磨损呈轻微的正交互作用,而在海水中则呈负交互作用,且随着频率的升高,这种交互作用逐渐变弱。更多还原