*140· 北京科技大学学报 Vol.22 No.2 中，而液体对摩擦有润滑作用，与交互作用的效 纯磨损量规定为：阴极保护下的腐蚀、磨损共同 果相反.如把湿腐蚀环境下的润滑减摩作用笼 作用的质量损失，从本文实验结果可看出，阴极 统地归在交互作用中，就有可能在腐蚀与磨损 保护不能完全抑制腐蚀，没有被抑制的腐蚀与 之间出现“负”的交互作用.如姜晓霞对钛合金 微动会产生交互作用，因此纯磨损量中包含了 和几种不锈钢的研究就发现了在腐蚀介质中 一部分腐蚀量及部分腐蚀与磨损的交互作用 材料的质量损失比空气中的干磨损量还小的现 量，这是(3)式得出的△m偏小的原因.因此，我 象.一般这种“负”交互作用出现在介质腐蚀性 们建议用去离子水中的微动磨损量表示(3)式 弱、因腐蚀造成的损失小、而材料的质量损失以 中的纯磨损量wear· 磨损为主的条件下，其原因是由于与空气中的 已知me=61.9μg,mcm=17.2μg,mwam=1.5g, 干磨损失重相比，介质降低摩擦因数，对摩擦表 △me=9.2μg,那么△mw=me-mcom-mwe-△me=34 面有冷却作用，改变了摩擦副之间的表面状态， (μg);△m=△mc+△w=43.2g. 从而减小了磨损失重.我们建议在弱腐蚀的情 根据以上数据可进一步计算mcam/m,△mc/ 况下，把溶液的润滑作用单独列出来，并把数学 m总，△mc/mcm,△mcI△m等，把上述各数值列于表 模型(1)改写为： 1中，可对交互作用强度及腐蚀与磨损因素的 ms=mcon+mwea+△m-△hub (2) 贡献了解得更清楚， 由于实验条件的限制，试样在真空中微动 表11Cr13在3.5%NaC1溶液中微动腐蚀时腐蚀与磨损 磨损量无法知道，但可以把空气中的微动磨损 因素对交互作用的贡献 量近似看作干磨损量，其质量损失为3.0g:在 Table 1 Contribution of corrosion and wear to interaction 无水乙醇、去离子水中微动后的质量损失均为 for fretting corrosion of 1Cr13 in 3.5%NaCl solution 1.5g,液体的润滑作用减轻了微动磨损.无水 ma/μg 61.9 乙醇是有机非导电试剂，化学活性小，而去离子 mcsa/μg 17.2 mcon/mp 0.278 Amc /mcon 0.535 水的导电性亦很低，因此可认为1Cr13在无水 mwer/μg 1.5 mwe/mg0.024△ww 22.67 △mclμg 9.2 △me/mn0.149 △mc/△m0.213 乙醇或去离子水中不发生腐蚀.由此可以算出 △mwlg 34.0 △mw/ma0.549 △mw/△m0.787 H,O的润滑作用量（④mb)为1.5μg.1Cr13在 △mμg 43.2 △m/me 0.698 3.5%NaCl微动腐蚀质量损失ma=61.9μg,纯腐 蚀量为17.2μg,那么腐蚀、磨损的交互作用量 从表1可看出：由于微动的机械作用，1Cr13 为：△m=ma+△mLbr一mcom一mwea=43.2(μg）.腐蚀、 在3.5%NaC1溶液中的腐蚀速率增大了0.535倍； 磨损的交互作用量占微动腐蚀总质量损失的百 由于腐蚀作用，1Cr13在3.5%NaC1溶液中的磨 分比为69.8%.从以上结果可看出，1Cr13在3.5% 损速率比去离子水中增大了22.67倍：磨损对腐 NaCI溶液中，腐蚀与磨损的交互作用是微动腐 蚀的加速量占交互作用量的213%，腐蚀对磨损 蚀造成材料质量损失的主要原因， 的加速量占交互作用量的787%，这说明微动的 些学者建议将腐蚀、磨损的交互作用量 机械作用对腐蚀的加速量在总的交互作用损伤 分成两部分：即腐蚀对磨损的加速作用（△mw)和 中所占的份额相对较小，被腐蚀过程增大了的 磨损对腐蚀的加速作用（△mc).其数学模型： 微动机械作用产生的损伤却占有很大的份额. ma=mccm+mwee+△mw+△mc (3) 交互作用量占总质量损失的69.8%，这表明交互 其中，mwe为纯磨损量（一般以阴极保护下的质 作用是造成1Cr13在3.5%NaCl中失重严重的主 量损失表示)：△mw为腐蚀对磨损的加速量；△mc 要原因. 为磨损对腐蚀的加速量. 磨损对腐蚀的加速量（△mc)为微动腐蚀中 3结论 腐蚀分量减去纯腐蚀量(mc),从实验结果中可 (1)1Cr13在3.5%NaCl溶液中微动腐蚀时， 知：1Cr13在3.5%NaC1微动腐蚀中的腐蚀分量 腐蚀、磨损交互作用是造成材料严重破坏或流 为26.4ug,纯腐蚀量为17.2μg,那么磨损对腐蚀 失的主要原因.实验发现阴极保护不能完全抑 的加速量△me=9.2g. 制1Cr13在3.5%NaCl溶液中的腐蚀作用.在计 纯磨损量应该是真空中的磨损量.(3)式把 算腐蚀、磨损交互作用时，可以分别从2种不同北 京 科 技 大 学 学 报 V b l 一 2 2 N O 一 2 中 , 而液体对摩擦有润滑作用 , 与交互作用 的效 果 相 反 . 如把湿腐 蚀环境 下 的 润 滑减 摩作用笼 统地 归 在交 互作用 中 , 就有 可 能在腐 蚀与磨损 之 间 出现 “ 负 ” 的 交互作用 . 如姜 晓霞对钦合金 和 几种不锈 钢 的研 究 〔3] 就 发现 了在腐 蚀介质 中 材 料的质量损失 比空 气 中的干磨 损量 还小的现 象 . 一 般 这种 “ 负 ” 交互 作用 出现在 介质腐蚀 性 弱 、 因腐蚀 造成的损 失 小 、 而 材 料的质量损失 以 磨损为 主 的条件 下 . 其 原 因是 由于 与空气 中的 干 磨损 失重相 比 , 介质降低摩擦 因数 , 对摩擦表 面有冷却 作用 , 改变 了摩擦副之 间 的表面状态 , 从 而减 小 了磨损 失重 . 我们建 议在弱腐蚀 的 情 况下 , 把溶液 的润滑作用 单独列 出来 , 并把数学 模型 ( l) 改写 为 : m 总 = m e +or m w 一+ △m 一 A m L u b r ( 2 ) 由 于 实验条 件 的限制 , 试 样在真 空 中微动 磨损 量无法 知 道 , 但 可 以把 空 气 中的微动 磨损 量近似 看作 干磨损 量 , 其质 量损 失为 3 . 0 林g ; 在 无 水 乙醇 、 去 离子 水 中微 动后 的质量 损 失均 为 1 . 5 协g , 液体 的 润 滑作 用减轻 了 微动 磨损 . 无 水 乙 醇 是 有机非导 电试剂 , 化 学活性小 , 而 去 离子 水的导 电性 亦很低 , 因此可 认 为 I C r l3 在无 水 乙 醇 或去 离子水 中不发 生腐 蚀 . 由 此可 以算 出 H Z o 的润 滑 作 用 量 (△m L u * )为 1 . 5 陀 . 1C r 13 在 3 . 5 % N a CI 微动 腐 蚀质量 损失m 总 = 61 . 9 林g , 纯 腐 蚀量为 1.7 2 陀 , 那 么 腐蚀 、 磨 损的交互 作用 量 为 : △m 一 m 总+ △m L u * 一 m e 。 r 一 m w e 。 二 4 3 . 2印g ) . 腐蚀 、 磨损的交互 作用 量 占微 动 腐蚀总 质量损失 的百 分 比为 69 . 8% . 从 以上 结果可 看出 , I C r l3 在 3 . 5 % N aC I溶液 中 , 腐蚀 与磨损 的交 互 作用 是微动 腐 蚀造成材 料质 量损 失的 主 要原 因 . 一 些学者 建议将腐蚀 、 磨损的交 互 作用量 分成两部分 : 即 腐蚀对磨损 的加速 作用 (△m w) 和 磨损 对 腐蚀 的 加速作 用 (A m c)[ 侧 . 其数 学模型 : m 总 = m e +or m w +ear △m w + △m 。 ( 3 ) 其 中 , m w 。 为纯磨损 量 (一般 以阴极保护下 的质 量损失表示) ; △m w 为腐蚀对磨损 的加速量 ; △m c 为磨损 对腐蚀 的加速量 . 磨损 对 腐蚀 的加速量 (△m C ) 为微动 腐蚀 中 腐蚀 分量减去 纯 腐蚀量 (m cor 〕 , 从实验结 果 中可 知 : I C r l 3 在 3 , 5% N a C I 微 动 腐蚀 中 的腐蚀 分 量 为 2 .6 4 林g , 纯腐蚀 量为 17 . 2 林g , 那 么 磨损 对腐蚀 的 加 速量 △m 。 = 9 . 2 陀 . 纯磨损 量应该 是真空 中的磨损量 . ( 3) 式把 纯磨 损量规定为 : 阴极保护 下 的腐蚀 、 磨损共 同 作用 的质量损失 . 从本 文实验结果可看 出 , 阴极 保护不 能完全抑制腐 蚀 , 没有被抑制 的腐蚀 与 微动会 产生 交 互 作用 , 因 此纯磨 损量 中包 含 了 一 部 分 腐蚀 量 及 部分 腐蚀 与磨 损 的 交 互 作 用 量 , 这 是 ( 3) 式得 出 的△m 偏小 的原因 . 因此 , 我 们 建 议用去 离子 水 中的微动 磨损量表 示 ( 3) 式 中的纯磨损量 。 w ea r . 已 知 m 总= 6 1 . 9 林g , m e =or 17 . 2 林g , m w o =ar 1 . 5 陀 , △m C = 9 .2 陀 , 那 么 △m w 二 m 总 一 m cor 一 m ~ 一△m =c 34 (协g ) : △m = △m e + △m w = 4 3 . 2 陀 . 根据 以 上 数据 可进 一 步计 算 m co 加 总 , △m c/ m 总 , △m c m/ cor , △m c A/ m 等 , 把 上 述各数值列 于 表 1 中 , 可 对交互 作用 强 度及 腐 蚀与磨损 因素 的 贡献 了解 得更 清 楚 . 表 1 1C lr 3 在 .3 5% N a CI 溶液 中微 动腐 蚀时腐 蚀 与磨损 因素 对 交互作 用 的贡 献 1知b l e 1 C o n t r i b U t i o n o f e o r 功 S i o n a n d w e a r t o i n t e r a e t i o n fo r f r e t i n g e o r or s i o n o f I C r l 3 i n 3 . 5% N a C I s o l u t ot n m 总 /林g m e 。洲林g m w ea 了林g A m c /林g 八m w /阳 △m/ 陀 6 1 . 9 1 7 . 2 1 . 5 9 . 2 3 4 . 0 4 3 . 2 m e 。 汀m 总 m w . 加 总 A m C /m 总 △m w m/ 总 △m m/ 总 0 . 2 7 8 0 . 0 2 4 0 . 1 4 9 0 . 5 4 9 0 . 6 9 8 △m C /m c 。 。 0 . 5 3 5 △m w /m w o . , 2 2 6宁 △m e 达m 0 . 2 1 3 么m w 怂m 0 . 7 8 7 从表 1 可看 出 : 由 于微动 的机械作用 , I C r l3 在 3 . 5 % N a CI 溶液 中的腐蚀速率增大了 0 . 5 35 倍 ; 由于 腐蚀作 用 , I rC 13 在 3 . 5% N a CI 溶液 中的磨 损 速 率 比去 离子水 中增大 了 2 . 67 倍 ; 磨损对腐 蚀 的加速量 占交互作用 量 的 21 . 3 % , 腐蚀对磨损 的 加速量 占交互作用 量 的 78 . 7 % , 这说 明微动 的 机械作用对腐蚀 的加速量在总 的交互作用损伤 中所 占的 份额相 对较小 , 被 腐蚀过程增大 了 的 微动机 械作用 产生 的损 伤却 占有很大 的份 额 . 交互作用量 占总质量损 失的 69 . 8% , 这表 明交互 作用是 造成 I C r l3 在 3 . 5 % N a CI 中失重 严重 的主 要原 因 . 3 结论 ( 1 ) I C r 1 3 在 3 . 5% N a C I 溶液 中微动腐蚀 时 , 腐蚀 、 磨损 交互 作用 是 造成材料 严重破坏或 流 失的主 要原 因 . 实验 发现 阴极保 护不 能完全抑 制 I rC 13 在 3 . 5% N a CI 溶液 中的腐蚀作用 . 在计 算腐 蚀 、 磨损交互作用 时 , 可 以分别从 2 种不 同