7B04高強(qiáng)鋁合金與防護(hù)涂層在海洋大氣環(huán)境中的腐蝕行為.pdf

1、本論文研究工作結(jié)合國防軍工基礎(chǔ)科研項(xiàng)目“軍用輕質(zhì)材料及其部件自然環(huán)境腐蝕與控制技術(shù)研究”（D1020060943）開展，以航空行業(yè)極具應(yīng)用前景的7B04高強(qiáng)鋁合金及其防護(hù)涂層為研究對象，通過開展海洋平臺(tái)戶外大氣暴露和棚下大氣暴露的對比試驗(yàn)研究，綜合利用掃描電鏡、能譜、XRD、紅外光譜等現(xiàn)代高精尖分析手段，從宏觀和微觀尺度研究7B04鋁合金的腐蝕行為和動(dòng)力學(xué)規(guī)律，揭示暴露環(huán)境的嚴(yán)酷度對防護(hù)涂層老化損傷的影響以及老化機(jī)理，并利用電化學(xué)技術(shù)研

2、究不同老化損傷程度的防護(hù)涂層在3.5％NaCl溶液中的電化學(xué)特征，力圖建立涂層電化學(xué)特征參數(shù)與實(shí)際腐蝕損傷程度的相關(guān)關(guān)系。主要研究結(jié)果如下：
　?、?B04鋁合金在海洋大氣環(huán)境下，腐蝕行為遵循點(diǎn)蝕—晶間腐蝕—?jiǎng)儗痈g的演變過程。剝層腐蝕對7B04鋁合金拉伸試樣有效截面尺寸以及強(qiáng)度、塑性指標(biāo)產(chǎn)生較大的影響，試驗(yàn)3年，斷后伸長率下降80%，部分試樣拉伸強(qiáng)度保持率低于50%，已不能滿足使用要求。
　?、谝愿g失重指標(biāo)建立的7B04

3、鋁合金腐蝕動(dòng)力學(xué)方程滿足冪函數(shù)規(guī)律，海洋環(huán)境戶外擬合結(jié)果為y=10.927x2.190，n值高達(dá)2.19；海洋環(huán)境棚下擬合結(jié)果為y=46.67x1.703，n值高達(dá)1.7，反映了海洋大氣環(huán)境對7B04腐蝕的高加速作用。
　　③7B04鋁合金在3.5%氯化鈉水溶液中的點(diǎn)蝕電位約為-0.735V，低于大多數(shù)具有自鈍化特性的金屬或合金，與其自腐蝕電位較為接近，在大氣環(huán)境中極易發(fā)生點(diǎn)蝕。同時(shí)，SEM、TEM微觀分析結(jié)果顯示，7B04冷軋薄

4、板具有較強(qiáng)的沿軋制方向的晶粒變形和取向，T6熱處理制度下，η相沿晶界呈鏈狀析出，晶間無明顯的無沉淀析出帶PFZ存在，η相與7B04鋁合金基體之間的腐蝕電位差異，導(dǎo)致η相作為陽極優(yōu)先溶解，形成沿晶界的陽極溶解通道，是引起晶間腐蝕、剝層腐蝕的重要原因。
　?、躎S96-71含氟聚氨酯涂層暴露于海洋大氣環(huán)境下，紫外光會(huì)引發(fā)分子鏈中氨基甲酸酯的斷鏈，導(dǎo)致羰基指數(shù)從原始的0.3953降至0.0556。隨著羰基指數(shù)的急劇降低，樹脂大分子老化降

5、解，對顏料的粘結(jié)包裹作用大幅下降，涂層表面開始析出大量細(xì)小的顏料顆粒，導(dǎo)致宏觀和微觀缺陷增大。
　?、堇媒涣髯杩棺V技術(shù)，研究了海洋大氣戶外暴露不同周期的多層防護(hù)涂層體系電化學(xué)行為，建立了與不同老化損傷程度對應(yīng)的等效電路模型，并對阻抗譜數(shù)據(jù)進(jìn)行了合理的解析。結(jié)果表明，硫酸陽極化+TB06-9+TS96-71防護(hù)涂層體系雖然粉化嚴(yán)重，但僅影響到面漆層，第二層電阻R2保持在108~1010Ω·cm2之間，整體電阻高達(dá)109Ω·cm2，