稀土在铝合金中的作用

研究了稀土在铝合金中的作用,并综述了其在铝合金表面处理中的作用及应用概况。稀土对于铝合金不仅具有变质、细化组织、净化熔体、减少气体和夹杂物含量、提高其流动性等作用,而且在铝合金表面处理过程中也具有积极作用:一方面稀土可提高铝合金接受阳极氧化的能力,增加阳极氧化膜的厚度,改善阳极氧化膜的性能;另一方面稀土转化膜是一种绿色环保的表面处理方法,其与阳极氧化膜的结合已是当前及将来的一个重要研究方向。稀土对制造铝合金水表壳及配件具有很大的贡献。     

稀土在6063铝合金中存在的形式和对组织性能的影响

采用大生产条件下的材料，研究了稀土在６０６３铝合金中存在的形式。对比了６０６３铝合金在含稀土６０６３铝合金的铸态组织，均火组织及挤压型材Ｔ５状态下常温力学性能，对其结果进行了分析和讨论。     

铈盐和镧盐对铝合金阳极氧化膜性能的影响

通过对铝合金在含有稀土盐的硫酸电解液中进行阳极氧化所得到氧化膜性能的研究，发现加入硫酸铈比无稀土盐其厚度、硬度及耐蚀性均好，最佳含量为0．5g／L；硫酸铈和硫酸镧复合稀土盐比单一硫酸铈稀土盐好。     

微量稀土La改性6063铝合金及其氧化着色膜的研究

制备了含稀土La的6063铝合金,进行了阳极氧化和电解着色,并研究了氧化着色膜的耐腐蚀性能。结果表明:6063铝合金中添加微量稀土La能有效细化合金的晶粒,这与结晶时形核率增加以及晶粒长大速率的降低有关。当加入微量稀土La时,由于细晶强化作用和Mg2Si弥散强化作用使得挤压时效后的合金抗拉强度、塑性及硬度增加。在6063铝合金中,添加0.2wt%La是较为优化的参考含量,该含量条件下,6063铝合金氧化着色膜的膜基结合力及硬度最高。微量稀土La加入到6063铝合金中提高了基体阴极极化能力,氧化膜厚度和致密性增加,提高了氧化着色膜在Cl-溶液中的耐蚀性。     

稀土在铝合金表面处理中的应用及研究进展

评述了稀土在铝合金表面处理中的应用及研究进展,尤其是铝合金稀土表面转化膜技术和稀土对铝合金阳极氧化的影响两方面.稀土表面转化膜能够提高铝合金的耐蚀性能,工艺以化学浸泡为主;稀土对铝合金阳极氧化是有益的:它使铝合金接受极化的能力增强,同时提高氧化膜的抗蚀性.因此,稀土应用于铝合金表面处理具有良好的发展前景.     

含稀土介质中铝合金阳极氧化研究

通过对铝合金在含有稀土盐的硫酸电解液中进行阳极氧化所得到氧化膜性能的研究，发现加入硫酸饰比无稀土盐的厚度、硬度及耐蚀性均好，最佳含量为0.5％；硫酸饰和硫酸钢复合稀土盐比单一硫酸饰稀土盐好；研究同时发现：氧化膜中没有发现稀土元素的存在，其只起催化作用。     

T832状态6063铝合金汽缸管工艺研究

汽缸一般在控制往复的直线运动中传递巨大的压强，因此汽缸管需要良好的耐磨性、抗腐蚀性、精密的尺寸和足够的强度。通过正交设计方法，确定Ｔ８３２状态６０６３铝合金汽缸管的最佳生产工艺，并用硬质氧化工艺获得理想的氧化膜厚度，产品技术指标达到了美国ＡＳＴＭ Ｂ２１０标准，满足了国内用户的需求。     

稀土6063铝合金氧化着色膜性能的研究

本文系在硫酸溶液、硫酸亚锡溶液中进行稀土6063铝合金阳极氧化着色,比较系统地研究了不同稀土含量对氧化着色膜的物理性能、机械性能、光学性能和耐腐蚀性能的影响。结果表明:适量添加稀土,明显改善了6063铝合金型材氧化着色膜的性能。     

稀土铝合金化对穿孔顶头组织性能及氧化膜的影响

采用金相、扫描电镜和X射线衍射等分析手段,研究稀土铝合金化对穿孔顶头组织性能及氧化膜的影响。研究结果表明,稀土铝合金化可提高材料的硬度、强度及氧化膜的致密度。     

不同硫酸浓度对2A12脉冲硬质阳极氧化工艺的影响

采用自制脉冲恒流电源,对硬质铝合金2A12在高、低硫酸浓度下的阳极氧化工艺进行研究。结果表明：2A12合金在低硫酸浓度中进行硬质阳极氧化,氧化膜的硬度和膜层厚度较在高浓度硫酸溶液中的高;无论是硫酸溶液浓度高低．硫酸溶液浓度、槽液温度、氧化电流密度等均影响2A12铝合金硬质阳极氧化膜的硬度和膜层厚度。     

2024铝合金混合酸阳极氧化

目的在混合酸溶液中,对2024铝合金进行不同条件下的阳极氧化,并制备氧化膜,研究比较氧化膜厚度、表面形貌和耐腐蚀性等的不同。方法 2024铝合金在硫酸-磺基水杨酸-乳酸体系中进行阳极氧化,改变氧化时间(20~60 min)与氧化电流密度(2.5~4.5 A/dm^2),观察氧化膜的表面形貌、显微硬度、厚度、晶体结构以及耐蚀性的变化。结果每次实验的氧化时间为40 min不变,改变电流密度得到一系列阳极氧化膜,当电流密度为3.0 A/dm^2,自腐蚀电位最正,接近0.0 V时膜层的耐蚀性最好。若继续增加电流密度,则自腐蚀电位会负向移动。当电流密度为4.5 A/dm^2时,自腐蚀电位最负,为-1.1 V。保持电流密度为2.5 A/cm^2不变,改变氧化时间,得到一系列阳极氧化膜,当氧化时间达到50 min时,氧化膜的耐腐蚀性最好,自腐蚀电位为-0.6 V。XRD分析表明,氧化膜由γ-Al2O3和α-Al2O3组成。氧化膜的显微硬度和厚度会随着电流密度及时间的增加而增大,氧化膜硬度、厚度最大分别为372.3HV、6.8μm。结论当阳极氧化电流密度为3.0 A/d、氧化时间为50 min时,膜层的耐蚀性最好。     

基于人工神经网络的铝铜合金硬质阳极氧化工艺优化

目的探究Al-5%Cu合金硬质阳极氧化处理的最佳工艺。方法采用硬质阳极氧化试验装置对Al-5%Cu合金进行硬质阳极氧化处理,并用扫描电镜和显微硬度计研究了在硫酸电解液中生成的硬质阳极氧化膜的微观组织结构、厚度及硬度。综合采用正交试验以及人工神经网络的方法,设计了三因素三水平的实验方案,研究了硫酸溶液温度、电流密度和阳极氧化时间对硬质阳极氧化膜的硬度及膜层厚度的影响。利用人工神经网络系统对Al-5%Cu合金阳极氧化的工艺参数进行了优化。结果采用硬质阳极氧化技术可以增加Al-5%Cu合金的表面硬度。制备的氧化膜厚度较均匀,表面质量较好,硬度较高。硫酸溶液的温度是影响表面氧化膜层微观组织及硬度的主要因素。结论 Al-5%Cu合金进行硬质阳极氧化的最佳工艺条件范围为:氧化液温度-9~-7℃,电流密度4~4.8 A/dm2,氧化时间115~120 min。     

微弧氧化电流密度对ZL205A铝合金氧化膜层性能的影响

采用微弧氧化技术,以ZL205A铝合金为基材,固定其它条件不变,只改变电流密度,制备多种氧化膜层,研究了电流密度对膜层的厚度、表面形貌、元素成分、相结构及耐磨性能的影响.结果表明:随电流密度的升高,膜层总厚度和致密层厚度均呈线性增长,同时膜层中的微孔直径增大,但数量减少;膜层的主要成分为Al-Si-O相,其含量随电流密度的增加而增加;氧化膜的磨损机制为磨粒磨损,电流密度对其摩擦因数的影响不大,但其耐磨性能随电流密度的增加而下降,这与外层疏松层的作用有关.     

The behaviour of chromium during anodizing of Al–Cr alloys

The anodic oxidation of dilute Al–Cr alloys, containing 0.8 and 1.7 at% Cr, has been investigated in order to understand the oxidation behaviour of the alloying element and its influences on the film composition and morphology. The alloys reveal two stages of oxidation: an initial stage, in which only aluminium atoms are oxidized to form a chromium-free anodic alumina film, and a subsequent stage, in which both aluminium and chromium are oxidized, in their approximate alloy proportions, with generation of a chromium-contaminated anodic alumina film. In the first stage, chromium is enriched in a thin layer of alloy, immediately beneath the anodic film, to an amount corresponding to a layer of average thickness 1.5 nm and of average composition, Al–20 at% Cr. Following the oxidation of chromium, oxygen is produced electrochemically within the film at or near the alloy/film interface, probably associated with the development of chromium-rich clusters in the enriched alloy layer and, subsequently, formation of semiconducting chromium-rich oxide. Thus, the film material formed at the alloy/film interface by inward migration of O^2- ions contains many oxygen-filled bubbles with associated high pressures. The chromium species present in the film migrate outward more slowly than Al³⁺ ions. Hence, a layer of chromium-free anodic alumina, which thickens as the film grows, is maintained adjacent to the film/electrolyte interface.     

电参数对AZ91D镁合金微弧氧化过程和膜层的影响

在硅铝复合电解液中,采用不同的电参数在AZ91D镁合金表面制备微弧氧化膜。利用扫描电镜(SEM)观察了膜层表面微观形貌;通过膜层测厚仪测量了氧化膜的厚度。结果表明,随着电流密度、占空比或者氧化时间的增大,膜层的不均匀程度都逐渐增大,表面放电孔洞尺寸变大,数量减少;电流密度大于10A/dm2或氧化时间超过15min时,微弧氧化过程会出现熄弧阶段;膜层厚度随着电流密度的增加而呈现近似线性增加后趋于稳定的变化趋势;而随着占空比或者氧化时间的延长,膜层厚度则逐渐增大。     

TiN颗粒对镁合金微弧氧化过程及膜层性能的影响

目的分析Ti N颗粒在镁合金微弧氧化过程中的作用,并研究其在膜层中对镁合金硬度、耐磨和耐蚀等性能的影响。方法通过在微弧氧化电解液中添加2.7μm Ti N颗粒,并使其充分分散于电解液中,使电解液中Ti N颗粒的质量浓度分别为0、2、4、6 g/L,并控制其他实验参数(如电流密度、频率、占空比和氧化时间)一样的情况下进行实验,通过电子显微镜、涂层厚度测厚仪、显微维氏硬度计、X射线衍射和电化学工作站,分别从膜层的表面形貌、厚度、硬度、相组成及耐蚀性等方面,研究了Ti N颗粒对镁合金微弧氧化膜层性能的影响。结果在微弧氧化电解液中添加Ti N颗粒后,相同电化学参数下制得的微弧氧化膜层变得致密,厚度、硬度有所增加,氧化膜层主要由Mg、MgO、Mg2Zr5O12、Ti N组成。极化曲线显示,加入Ti N颗粒,制备的微弧氧化膜层比未加入Ti N颗粒制得的膜层的腐蚀电流下降了2个数量级。阻抗图谱表明,电阻值增加了1个数量级。结论 Ti N颗粒能够随镁合金的微弧氧化过程进入制得的氧化膜层中,并且能够增加膜层厚度和硬度,使膜层的耐磨、耐蚀性得到提高。     

LC4超硬铝合金微弧氧化膜电化学腐蚀特性

用微弧氧化方法在LC4超硬铝合金表面获得较厚的氧化膜,测定了氧化膜的生长曲线及电流密度变化,并用电化学方法测定不同厚度膜的极化曲线,采用零电阻技术测量3.5%NaCl溶液中LC4铝合金-铜电偶对电偶腐蚀情况.用扫描电镜观察合金基体和微弧氧化膜的腐蚀形貌.经过微弧氧化处理后,LC4超硬铝的腐蚀电流密度比基体降低几个数量级,腐蚀电位上升,耐腐蚀性能得到很大提高,但膜超过一定厚度时腐蚀电流密度反而有所升高.较厚的微弧氧化膜大幅度降低了LC4/Cu电偶对的电偶电流,电偶电位正向移动.     

电解规范与后处理对LY12和ZL105铸铝合金交流氧化的影响

运用交流氧化技术,通过对膜层厚度、耐蚀性、显微硬度、封孔度及染色性等指标的测定,研究了电流密度、温度、氧化时间、搅拌强度、以及封闭方式等对两种含Cu、Si的铸铝合金LY12和ZL105氧化膜性能的影响。结果表明,在研究确定的最佳配方和工艺条件下,LY12和ZL105合金均得到了性能优良的氧化膜,二者的显微硬度分别达到了430Hv和460Hv。并讨论了部分杂质离子的影响。     

铝合金微弧氧化过程的特性研究及机理分析

在硅酸钠和氢氧化钾电解液中利用微弧氧化方法,在2024铝合金上制备了陶瓷膜层.测定了膜层的厚度,考察了微弧氧化过程中放电参数及形成陶瓷膜速率的规律,用X射线衍射仪(XRD)观察分析了其成分及组成,对陶瓷膜的摩擦性能进行了研究,推断了在电极上发生的反应,对陶瓷膜的成膜机理进行了分析.结果表明,随着时间的进行,阴阳极电压逐步升高,开始时膜厚增加较快,以后逐渐变慢,膜层厚度随时间变化不是简单的线性关系.陶瓷膜内含有γ-Al2O3和α-Al2O3相,膜层内外两相含量差异较大,主要是由于冷却速率不同的原因.陶瓷层表面经历了一个熔融、凝固和冷却的过程.陶瓷层由内向外可以分为过渡层、致密层和疏松层,陶瓷膜与基体的结合非常牢固,属于冶金结合.溶液内的Si、K元素和基体内的合金元素Cu在陶瓷膜中都有存在,阴极成分Fe也存在于陶瓷膜中,放电通道中在高的能量密度下生成了Si-Al-O三重复杂化合物.     

Generation mechanism of microdischarges during plasma electrolytic oxidation of Al in aqueous solutions

The generation mechanism of microdischarges during plasma electrolytic oxidation (PEO) of aluminium was investigated at constant current densities in aqueous alkaline solutions. Microdischarges were generated only in weakly alkaline solutions under high applied voltages. The breakdown voltage of the anodic oxide film was not dependent on the applied anodic current density while it was strongly dependent on the OH⁻ concentration in the solution. The size and density of microdischarges became larger and lower, respectively, with increasing PEO treatment time. The mechanism of microdischarge generation could be explained based on the movement of ions in the oxide film and resistive property of the oxide film.