硫酸阳极化对2E12铝合金力学性能的影响

采用传统的硫酸阳极氧化工艺对2E12航空铝合金进行处理,在铝合金表面制备了一层阳极氧化膜。研究了表面包铝层和阳极氧化时间对铝合金氧化膜表面形貌和硬度的影响,并探讨了硫酸阳极氧化处理对铝合金拉伸性能和疲劳性能的影响规律及机制。结果表明,2E12铝合金基体中的第二相在阳极氧化过程中会发生溶解,使得氧化膜表面出现孔洞。随着氧化时间的延长,氧化膜的厚度逐渐增加,孔洞数量也增多且尺寸变大。2E12铝合金经硫酸阳极氧化处理后,拉伸性能基本保持不变,但疲劳寿命出现明显下降。其中,去除包铝层的2E12铝合金经阳极氧化后,疲劳寿命最高下降到阳极氧化前的30%。硫酸阳极氧化处理后,疲劳裂纹起源于氧化膜表面的缺陷处,疲劳断口呈现多个裂纹源的特征。     

铝合金不同氧化处理工艺对其表面溅射MoS2膜层耐磨性的影响

目的 探究铝合金表面不同氧化处理工艺对磁控溅射制备MoS2固体润滑膜层性能的影响。方法 在溅射MoS2膜层前,对铝合金基底分别采用硫酸阳极氧化、微弧氧化、硬质氧化三种不同的氧化工艺进行预先表面处理,然后在其表面溅射沉积一层MoS2润滑薄膜。通过摩擦磨损试验对其耐磨性能进行评价,并通过SEM、XRD、EDS对薄膜表面形貌、结构及磨痕形貌、成分进行分析。结果 铝合金采用不同的氧化方式处理对表面MoS2膜层的结构不会产生影响。硫酸阳极氧化处理+磁控溅射双重表面处理技术制备的MoS2膜层表观最为致密均匀,粗糙度较低,呈花菜状。截面SEM照片显示,溅射膜层与基体之间结合紧密,溅射膜层厚度为2 μm。在10、20、30 N高载荷下,试样摩擦系数均小于0.1,磨损寿命分别高于45万转、30万转和9万转,均高于其他试样,且不同膜层试样均具有较好的耐环境湿热性能。在摩擦过程中,试样承受的载荷基本转移到氧化膜上,阳极氧化后镀膜试样表面粗糙度较小,在滑动运动过程中,所受切向应力较小,不会产生较严重的粘着磨损,从而使磨损损耗速度较慢,因此耐磨寿命较长。结论 铝合金阳极氧化预处理对提高铝合金表面溅射MoS2膜层耐磨性能的效果最佳。     

LY12铝合金微弧氧化涂层组织结构对基体疲劳性能的影响

在硅酸盐体系电解液中于铝合金表面制备出不同厚度的微弧氧化涂层,研究涂层厚度对基体疲劳寿命的影响,并揭示疲劳损伤机制.采用XRD、SEM、EDS等分析手段分析涂层的物相与组织结构.用810 Material Test System 疲劳试验机评价涂层试样的疲劳寿命.结果表明,铝合金微弧氧化涂层主要由γ-Al_2O_3和a-Al_2O_3组成,涂层内层致密,表面多微孔.随氧化时间延长,涂层厚度增大,但表面粗糙度增加.疲劳测试结果表明,微弧氧化涂层会降低基底铝合金的疲劳寿命,涂层厚度增加,疲劳寿命下降显著.相对于基体铝合金,涂层厚度为10,18,30 mm的试样,疲劳寿命分别下降了4.4%,8.5%,32.2%.疲劳断口分析认为,涂层局部过度长入基体产生缺陷部位,在循环载荷作用下,容易产生应力集中,从而萌生疲劳源,使铝合金的疲劳寿命下降.     

Design and Characterization of SMAT-MAO Composite Coating and Its Influence on the Fatigue Property of 2024 Al Alloy

在2024铝合金表面制备纳米化-微弧氧化复合涂层,该复合涂层由底层纳米晶层及顶层陶瓷涂层构成。采用XRD、TEM和SEM研究了复合涂层的微观组织结构,并研究了表面处理对铝合金基体疲劳寿命的影响规律。顶层陶瓷涂层厚度分别为5和10μm的复合涂层试样的疲劳寿命分别提高了21.9%和23.2%,疲劳性能的改善是基体合金靠近涂层区域的纳米晶结构及残余压应力共同作用的结果;当顶层陶瓷涂层厚度增加到15μm时,由于涂层表面较大的孔径及涂层内部存在的微裂纹,导致疲劳寿命降低。     

2024铝合金表面纳米化-微弧氧化复合涂层设计、表征及疲劳性能（英文）

在2024铝合金表面制备纳米化-微弧氧化复合涂层,该复合涂层由底层纳米晶层及顶层陶瓷涂层构成。采用XRD、TEM和SEM研究了复合涂层的微观组织结构,并研究了表面处理对铝合金基体疲劳寿命的影响规律。顶层陶瓷涂层厚度分别为5和10μm的复合涂层试样的疲劳寿命分别提高了21.9%和23.2%,疲劳性能的改善是基体合金靠近涂层区域的纳米晶结构及残余压应力共同作用的结果;当顶层陶瓷涂层厚度增加到15μm时,由于涂层表面较大的孔径及涂层内部存在的微裂纹,导致疲劳寿命降低。     

阳极氧化对7475铝合金疲劳性能和断口形貌的影响

利用阳极氧化对7475铝合金进行表面改性处理,通过拉伸疲劳试验,用罗卡提法求出阳极氧化前后7475铝合金的疲劳极限。采用SEM、XRD等手段对阳极氧化前后7475铝合金的断口形貌和组成物相进行了分析,并对阳极氧化前后7475铝合金疲劳断裂机理进行了探讨。结果表明,阳极氧化膜主要是由γ-Al2O3和α-Al2O3组成,膜层越厚,α-Al2O3相含量越多;氧化膜降低了铝合金的疲劳性能,与原始试样相比,膜层厚度为6、8和10μm的试样疲劳极限分别下降了3.2%、3.9%和4.5%;氧化膜在基体原位生长,在界面处基体中产生的残留拉应力促进了疲劳源的萌生,使铝合金的疲劳性能有所降低。     

己二酸对铝合金硫酸阳极氧化疲劳性能的影响

采用铝合金光滑疲劳试验方法对比研究了添加己二酸的硫酸阳极化、传统硫酸阳极化和铬酸阳极化对铝合金疲劳性能的影响,探讨了己二酸的添加对传统铝合金硫酸阳极氧化疲劳性能的影响机理.结果表明,三种阳极化处理均会降低铝合金基材的疲劳寿命,传统硫酸阳极化对其影响最大,添加己二酸的硫酸阳极化和铬酸阳极化有相当的疲劳性能.添加己二酸后导致疲劳裂纹萌生的大的孔洞缺陷明显减少,疲劳寿命显著提高.     

大风沙地区铝合金接触网零部件表面处理的优选

目的提高铝合金接触网零部件表面耐磨损性能,以增加其在大风沙地区的使用寿命。方法对接触网零件切割进行试样制备。在硅酸盐体系电解液中,采用20 k W直流脉冲微弧氧化设备对试样表面进行微弧氧化处理,电解液为硅酸盐,氧化时间为30 min。同时制备阳极氧化处理的平行试样。通过硬度测试、摩擦磨损试验以及扫描电子显微镜(SEM)测试,分别评价两种表面处理方式的表面硬度、耐磨性能,利用中性盐雾试验来评价其耐腐蚀性能,并通过扫描电子显微镜来观察两种膜层的差异。结果通过对铝合金接触网进行阳极氧化和微弧氧化处理能明显提高表面耐磨性。阳极氧化膜层硬度为350.3HV,微弧氧化膜层硬度约为阳极氧化膜硬度的4倍,达到1510.8HV。经过HT-600高温摩擦磨损试验机30 min的磨损试验,铝合金基体质量损失2 mg,阳极氧化膜质量损失0.8 mg,而微弧氧化膜的质量损失只有0.15 mg左右,且微弧氧化膜层表现出了更好的耐腐蚀性能。结论微弧氧化膜层能表现出更加优异的耐磨及耐腐蚀性能,因此微弧氧化更适合大风沙地区铝合金零件的表面处理。     

表面氧化处理对铝合金A356性能的影响

为了提高A356铝合金的力学性能以及耐蚀性能,对其分别进行了化学氧化、阳极氧化以及微弧氧化三种不同的表面处理。通过SEM技术,磨损实验以及耐腐蚀试验,对经过三种表面处理后铝合金的表面形貌、氧化层厚度、耐磨性及耐蚀性等进行了详细的分析比较。结果表明,经过不同表面处理铝合金表面能形成不同厚度的氧化膜,表面硬度及耐磨性明显提高,合金耐蚀性也得到不同程度的改善。总体性能上,微弧氧化优于阳极氧化,阳极氧化又优于化学氧化。     

6063铝合金阳极氧化膜的耐碱腐蚀性能

铝合金建筑型材阳极氧化膜耐碱性能是衡量其质量的重要指标。采用自行研制的耐蚀性电位测量仪对预制不同厚度的6063铝合金建筑型材阳极氧化膜进行耐碱腐蚀性能测试,并用金相显微镜、扫描电子显微镜对氧化膜的腐蚀形貌进行观察。结果表明:随着6063铝合金阳极氧化膜膜层厚度的增加,其耐碱腐蚀时间逐渐增长;当腐蚀电位达1mV时停止试验,不同膜层厚度的试样腐蚀形貌大致相同。     

铝合金阳极氧化膜层结构对粘接性能的影响

目的研究铝合金阳极氧化膜层厚度与孔径对粘接性能的影响。方法制备铝合金阳极氧化膜层,配制电解液成分为120 g/L H_2SO_4,60 g/L H3PO4,7 g/L CH_3COOH,温度为22℃。通过改变阳极氧化时间和阳极氧化电压,制备膜层厚度不同和孔径尺寸不同的阳极氧化膜层结构,对阳极氧化膜试样涂TS-805胶粘剂,加压固化。通过拉伸剪切强度测试和湿热环境耐久性能测试,评价氧化膜层厚度和孔径对阳极氧化膜粘接性能的影响关系。结果随着膜层厚度的增加,拉剪强度逐渐升高,达到一定厚度后,膜的拉剪强度不再增加反而降低,当膜层厚度为9.41μm时,铝合金粘接件的拉剪强度最高为25.06 MPa。在膜层厚度一定的情况下,氧化膜层结构中孔径尺寸对拉剪强度的影响较小;氧化膜层的湿热环境耐久性能随着氧化时间的增加而提升,当氧化时间为30 min时,膜层湿热耐久性能最优;膜层湿热环境的耐久性能受膜层孔径尺寸的影响较小。结论铝合金阳极氧化膜层结构中多孔层的孔深对粘接接头的粘接强度有影响,膜层过厚在粘接过程中粘接界面易形成气孔而降低粘接的拉剪强度,膜层厚度的最佳值与选用胶粘剂的黏度和多孔层的孔径有关,孔径对粘接拉剪强度的影响不明显。铝合金粘接的湿热耐久性能与氧化膜的孔径关系较大,对同一氧化体系的氧化膜层结构,孔径越大,湿热耐久性能越高。氧化电压是控制氧化膜层结构的主要因素,可以通过控制氧化电压提高氧化膜层粘接的湿热耐久性能。     

微弧氧化处理LD10铝合金的疲劳特性

利用旋转弯曲疲劳试验机研究了三种膜厚(10μm、15μm、20μm)的微弧氧化处理LD10铝合金的疲劳性能;采用SEM观察微弧氧化试样的表面、截面以及断口形貌;利用XRD分析微弧氧化试样的表面相组成和表面残余应力。结果表明:微弧氧化膜层由AlSi0.5O2.5非晶相组成,膜层中的微裂纹起源于放电通道(微孔),终止在通道附近区域;膜层附近基体中存在残余拉应力,促使疲劳裂纹在此形成和扩展,导致10μm、15μm、20μm三种膜厚的微弧氧化处理铝合金的疲劳寿命分别下降了63%、75%和65%,疲劳极限分别下降了9.5%、7.9%和9.9%。     

铝合金 TIG 焊接接头喷射式微弧氧化腐蚀疲劳性能研究

目的研究铝合金TIG焊接接头经喷射式微弧氧化后对腐蚀条件下疲劳寿命的影响,为延长焊接接头的使用寿命提供一种有效的方法。方法采用TIG焊对5083铝合金进行焊接,观察焊接接头的组织结构,测试焊接接头的显微硬度距焊缝中心的分布情况;通过喷射式微弧氧化方法处理焊接接头,考察陶瓷层的生长曲线和截面纳米硬度;在最大载荷量为7,8,9 k N的条件下,分别对微弧氧化处理与未处理的焊接试样预腐蚀168 h后进行等幅拉伸疲劳实验,对比两种试样拉断时的循环次数。结果铝合金焊接接头呈现不均匀性,微弧氧化后接头陶瓷层均一性较好;陶瓷层厚度增长呈现先快后慢的趋势,表面粗糙度与厚度相关,呈近似线性增长;7,8,9 k N的载荷下,未处理的焊接接头相比于喷射式微弧氧化的接头,疲劳寿命分别降低50.7%,58.3%,64.9%。结论采用喷射式微弧氧化处理可改善铝合金TIG焊接接头的表面状态,阻隔外界腐蚀介质对焊接基体的侵蚀,提高其在预腐蚀和交变应力条件下的疲劳寿命,延长结构零件的使用寿命。     

2D12-T4铝合金微弧氧化膜的性能研究

对2D12-T4热处理状态铝合金微弧氧化防护膜层的拉伸强度和疲劳性能进行了研究.结果表明,随着氧化时间的增加,膜层厚度正比增加,膜层主要由γ-Al₂O₃和α-Al₂O₃及大量的非晶相构成;微弧氧化对基体的拉伸强度等力学性能影响较小,但会显著降低材料的疲劳性能,降低超过基体的100倍.     

钢基电镀铝层阳极氧化处理后的组织结构和性能

用扫描电镜(SEM)和X射线衍射分析(XRD)测定了Q235钢上电镀铝层在硫酸溶液中不同时间阳极氧化处理后的组织结构和表面形貌,并对其硬度和耐蚀性能进行了测试.结果表明:电镀铝层经不同时问阳极氧化处理后,表面由非品态Al2O3相和Al相组成,其上存在有纳米级的孔洞.随着氧化时间的延长,非晶态Al2O3相增多,Al相减少,氧化膜厚度增加,表面孔洞尺寸增大;氧化膜的硬度呈现先增加后降低,最后趋于稳定,且都显著高于电镀铝层的硬度.并且电镀铝层经阳极氧化处理后,在3.5%NaCl溶液中的电化学耐蚀性能大幅度增加,但随着阳极氧化处理时间的延长,电镀铝层的耐蚀性能降低.     

铝合金微弧氧化陶瓷层的一种磨损失效形式

采用微弧氧化技术在2A12铝合金表面制备出不同厚度的陶瓷层，测试了该陶瓷层在纯滚动摩擦条件下的摩擦磨损性能。结果显示：在滚动摩擦条件下，陶瓷层失效形式受到其厚度的影响，当陶瓷层厚度小于临界厚度时，试样表面出现陶瓷层剥落现象。结合疲劳理论，对该失效形式进行了分析与研究,     

铝阳极氧化膜的微观结构及沸水封闭处理对膜层显微硬度的影响

通过阳极氧化在铝合金表面获得稳定的阳极氧化膜,并对膜层进行沸水封闭处理,采用扫描电子显微镜(SEM)、电化学阻抗谱(EIS)等分析手段研究了氧化电流密度以及封闭处理对膜层显微硬度的影响。结果表明:随着电流密度的增加,铝合金阳极氧化膜的显微硬度先升高,后降低;沸水封闭会导致铝阳极氧化膜的显微硬度下降;铝阳极氧化膜表面形貌的优劣、多孔层的组织结构和屏蔽性与膜层显微硬度密切相关。     

Al-Si基铸铝合金阳极氧化

Al-Si合金由于其良好的性能已在工业中得到了广泛的应用.阳极氧化成为铝合金铸件表面处理的一种重要方式,而阳极氧化膜色差直接影响到铸件的表面质量、使用寿命及外观要求.探讨了影响铸铝阳极氧化的因素,研究了铸铝合金的表面预处理和阳极氧化工艺,讨论了铸铝合金的表面预处理和工艺条件对阳极氧化膜性能的影响,据此优化工艺,获得了合适的表面预处理方法和阳极氧化最佳工艺条件.该工艺操作简便,节约能源,生产效率高,易于推广应用.     

高速微粒轰击对微弧氧化铝合金疲劳性能的影响

以获取高性能微弧氧化陶瓷膜,且不降低基体铝合金的抗疲劳性能为目标,采用高速微粒轰击处理工艺和微弧氧化处理工艺制备了未处理、高速微粒轰击处理、微弧氧化处理、高速微粒轰击+微弧氧化处理复合处理4种状态的试样,通过疲劳试验机对其疲劳寿命进行了测试;同时,采用TEM和XRD残余应力测试仪等分析方法对试样的表层微观组织结构和残余应力进行了观察与测试。结果表明:加载载荷较高时,4种试样疲劳寿命基本相同,寿命较短;加载载荷较低时,微弧氧化处理铝合金的疲劳寿命明显低于未处理试样,高速微粒轰击处理导致的微观组织结构细化和形成的残余压应力可以有效抑制疲劳裂纹的萌生和扩展,使未处理和微弧氧化铝合金的疲劳寿命均得到有效提高,这2种高速颗粒轰击处理过的试样的疲劳寿命均高于未处理试样,这表明高速颗粒轰击强化处理可有效提高低应力水平时微弧氧化铝合金的疲劳寿命。     

钢基电镀铝层阳极氧化处理后的组织结构和性能

用扫描电镜（SEM）和X射线衍射分析（XRD）测定了Q235钢上电镀铝层在硫酸溶液中不同时间阳极氧化处理后的组织结构和表面形貌，并对其硬度和耐蚀性能进行了测试。结果表明：电镀铝层经不同时间阳极氧化处理后，表面由非晶态Al2O3相和Al相组成，其上存在有纳米级的孔洞。随着氧化时间的延长，非晶态Al2O3相增多，Al相减少，氧化膜厚度增加，表面孔洞尺寸增大；氧化膜的硬度呈现先增加后降低，最后趋于稳定，且都显著高于电镀铝层的硬度。并且电镀铝层经阳极氧化处理后，在3．5％NaCl溶液中的电化学耐蚀性能大幅度增加，但随着阳极氧化处理时间的延长，电镀铝层的耐蚀性能降低。