紧固件腐蚀现象在化学反映中的解析

　　采用Si3N4陶瓷球(56mm)作为摩擦副对磨材料，抗弯强度700MPa，抗压强度3200MPa，不圆度小于0.05mm腐蚀介质实验选择纯CO2气体在纯水中溶解制得CO2水溶液，CO2在水中的溶解度由CO2在N2中的分压控制。浓度的测定详见文献<7>腐蚀磨损实验腐蚀磨损实验是在自行研究的腐蚀磨损实验机上进行的<8>。摩擦方式为销―环式，环材料为试样材料，销材料为Si3N4陶瓷球腐蚀磨损速率及摩擦系数的测定腐蚀磨损速率的测定采用称重法：试样经腐蚀磨损一定时间后(一般为2小时)，经蒸馏水清洗，乙醇擦净，放置在干燥器内24小时后，准确称重。腐蚀磨损速率的表示为：g/hm2。每次实验后，更换Si3N4陶瓷球摩擦面，实验结果为两次以上平均值。型电位扫描仪及LZ3―2A型函数记录仪组成的测量系统测定。

　　结果与讨论.1CO2浓度对腐蚀磨损速率的影响水溶液中CO2浓度对G105钢及化学镀Ni-P合金腐蚀磨损速率的影响如所示。结果表明：G105钢和化学镀Ni-P合金的腐蚀磨损速率都随CO2浓度的增加而增加，但Ni-P合金的腐蚀磨损速率较小，约比G105钢低4～6倍。

　　载荷的影响2.3.1载荷对腐蚀磨损速率的影响载荷对G105钢和化学镀Ni-P合金腐蚀磨损速率的影响如(a)所示。结果表明，两种材料的腐蚀磨损速率都随载荷的增加而增加。Ni-P合金基本上呈线性上升，G105钢在低载荷区上升较快，中高载荷区上升较缓。Ni-P合金比G105钢的腐蚀磨损速率低5～8倍。载荷对摩擦系数的影响G105在CO2溶液中，载荷对两种材料摩擦228化学研究与应用第12卷系数的影响如(b)所示。结果取自跑合40min后的数据。可见，随载荷增大，两种材料的摩擦系数随之降低。化学镀Ni-P合金的摩擦系数比G105钢小0.2左右。这是由于，当载荷增大时，材料表面微凸体塑性变形速率加快，实际接触面积变大，从而导致摩擦系数减小。化学镀Ni-P合金的摩擦系数较小，也与它的表面硬度较高有关。

　　滑动速度的影响2.4.1滑动速度对腐蚀磨损速率的影响损速率与滑动速度的关系。结果表明，随滑动速度增加，G105钢和化学镀Ni-P合金的腐蚀磨损速率均随之上升，G105钢上升速度比化学镀Ni-P合金大得多。这说明，随着滑动速度的增加，化学镀Ni-P合金的相对耐磨性增加，即，化学镀Ni-P合金在CO2水溶液中作为耐腐蚀磨损的表面改性材料，在较高滑动速度下更为有效。

　　滑动速度对摩擦系数的影响在CO2水溶液中滑动速度对两种材料摩擦系数的影响如(a)所示。结果表明，滑动速度增大，G105钢和化学镀Ni-P合金的摩擦系数均随之下降滑动速度对自腐蚀电位的影响取摩擦40分钟(跑合后)的自腐蚀电位对滑动速度作图，可得(b)，随着滑动速度的增加，两种材料的自腐蚀电位均随之负移，G105钢的负移值比化学镀Ni-P合金略大。滑动速度增大导致自腐蚀电位负移的原因主要是，滑动速度增大，金属裸表面在溶液中的暴露时间加长，表面反应膜的钝化作用减弱，导致自腐蚀电位负移增大。CO2浓度增大，载荷增大，滑动速度增大，将导致G105钢和化学镀Ni-P合金的自腐蚀电位负移。同样条件下，化学镀Ni-P合金的自腐蚀电位比G105钢正且负移程度小。