超声冲击-固粒水射流复合改性调控7075铝合金微观结构提升电化学腐蚀机制研究

本研究创新性地采用超声冲击-固粒水射流（UIT-SPEWJ）复合表面改性技术，通过调控7075铝合金表面微观结构（晶粒细化至5-10 nm）、诱导压应力（-867 MPa）及提升显微硬度（247 HV），显著增强其电化学腐蚀性能（腐蚀电流密度降低168%），为航空航天材料表面工程提供新策略。

　　

Study on surface integrity of UIT-SPEWJ combined surface modification

表面完整性研究表明：UIT-SPEWJ复合改性后表面主要缺陷为"微坑"（micro-pitting）、微裂纹和犁沟痕。表面粗糙度随超声冲击针直径增大而降低，而随射流压力和喷嘴移动速度呈先降后升趋势。元素分析显示样品表面富集Zn、Cu和O元素。

The role of grain and precipitation phase modulation in corrosion protection

晶粒与析出相调控在腐蚀防护中发挥关键作用：UIT-SPEWJ不仅诱导显著残余应力场，更使7075铝合金晶粒尺寸减小、析出相细化（从9-21 nm降至5-10 nm）并呈棒状均匀分布。TEM分析揭示改性后材料呈现拉长晶粒、高位错密度及广泛位错网络，共同促进晶粒细化。电化学分析显示腐蚀电流密度显著降低（最低达4.788×10^?7 A/cm²），自腐蚀电位正移，电化学阻抗谱弧半径增大，表明腐蚀行为显著改善。

Conclusion

结论表明：UIT-SPEWJ复合改性可有效降低表面粗糙度，提升显微硬度（达247 HV）和压应力（-867 MPa），并通过细化析出相（5-10 nm）和形成位错网络增强电化学腐蚀性能。改性后腐蚀电流密度降低168%，展现出最优腐蚀抗性。