江苏大学鲁金忠团队腐蚀顶刊：不同表面粗糙度铝合金激光冲击强化耐蚀行为研究

2024-01-15 15:33:53 作者：材料学网来源：材料学网分享至：

6061-T6铝合金由于表面硬度低，使用环境潮湿，容易发生局部腐蚀，导致铝合金使用寿命降低。激光冲击强化（LSP: Laser shock peening）是一种新型表面加工技术，可以在材料表面产生高幅残余压应力和晶粒细化层。近年来，许多研究通过LSP提高铝合金的耐腐蚀性，材料的表面状况（如表面形貌、表面粗糙度、残余应力、表面显微硬度等）更是影响腐蚀行为的重要因素。LSP后材料的表面粗糙度有所增加，但大多数研究都没有关注到材料原始表面的差异对后续腐蚀行为的影响。不同原始表面对LSP后铝合金腐蚀行为的具体影响尚不清楚。还有研究表明，铝合金的耐腐蚀性能与第二相颗粒有关。然而有关LSP对铝合金第二相颗粒的影响的研究却很少。因此，有必要系统地研究LSP诱导的第二相变化及其对不同原始表面粗糙度6061-T6铝合金耐腐蚀行为的影响。

来自江苏大学的罗开玉教授（第一作者）、邢煜硕士生（共一作者）、王长雨博士（通讯作者）和鲁金忠教授（通讯作者）等人研究了LSP对不同原始表面粗糙度6061-T6铝合金在3.5 wt.% NaCl溶液中电化学腐蚀行为的影响。对各试样进行了表面性能检测（包括表面形貌、表面粗糙度和表面残余应力）和双相微观结构表征（包括XRD和TEM）；通过电化学腐蚀试验，包括动电位极化和电化学阻抗谱测量，分析了不同浸泡时间下6061-T6铝合金的腐蚀行为，并分析了LSP前后6061-T6铝合金的电化学腐蚀机理。相关论文以题为“Effect of laser shock peening on the dissolution of precipitates and pitting corrosion of AA6061-T6 with different original surface roughness”发表在Corrosion Science。

论文链接：https://doi.org/10.1016/j.corsci.2023.111794

结果表明，LSP使铝合金表面的钝化电流密度提高了76.6%-78.2%，极化电阻提高了287.2%-288.9%。与LSP引入的高幅残余压应力和双相微观组织演变对耐蚀性的有利影响相比，表面粗糙度增加对耐蚀性的不利影响不是影响腐蚀行为的主要因素。表面粗化会导致铝合金耐蚀性下降，LSP的引入并不会改变这一规律。此外，LSP促进了超细晶的生成、纳米级Al8Fe2Si颗粒的完全溶解以及微米级Al8Fe2Si颗粒的局部溶解，促进铝合金表面致密钝化膜的形成从而大幅提高其耐蚀性。