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.     

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.     

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。     

阳极氧化处理对2014-T6铝合金弯曲疲劳性能的影响

对2014-T6铝合金疲劳试样的缺口部位进行了阳极氧化处理,表面氧化层厚度分别为5,10和20μm.通过旋转弯曲疲劳试验机对阳极氧化处理前后的疲劳试样进行了疲劳实验.分析了阳极氧化处理对该铝合金材料弯曲疲劳性能的影响,并讨论了该材料的弯曲疲劳性能随着表面氧化层厚度增加的变化趋势.结果表明,在中低应力下,阳极氧化处理降低该铝合金材料的弯曲疲劳寿命;随着氧化层厚度增加,疲劳裂纹起始位置从氧化层表面转移到铝合金基体表面,材料的弯曲疲劳寿命降低,但厚度增加到一定程度,材料S-N曲线的倾斜部分随着氧化层厚度的继续增加基本保持不变.     

3种溶液体系下铝合金阳极氧化膜的性能

通过表面形貌观察、升压曲线测试、电化学阻抗谱(EIS)测试和疲劳性能测试等研究LY12铝合金铬酸阳极氧化(CAA)、硼酸硫酸阳极氧化(BSAA)和己二酸硫酸阳极氧化(ASAA)膜的性能。结果表明:CAA膜和ASAA膜缺陷较少且缺陷边缘光滑,BSAA膜缺陷数目较多且边缘较为粗糙。3种氧化膜的耐蚀性良好,在5%NaCl(质量分数)溶液中浸泡80 d后,均未出现明显的破坏。对比氧化膜的壁垒层阻抗(Rb)发现,BSAA的Rb值下降最大,约为94%,CAA和ASAA优于前者,其阻抗分别下降了75%和78%。3种阳极氧化技术对基体疲劳性能的影响结果表明,CAA处理降低基体的疲劳寿命值最小,约为14%;ASAA次之,约为20%;BSAA对基本疲劳性能的影响最大,约25%。     

温度对铝阳极氧化的影响

为了提高铝合金零件的防腐蚀能力,增加零件耐磨性,铝及铝合金制品通常需要进行阳极氧化处理或硬质阳极氧化处理。铝的阳极氧化是以铝或铝合金作阳极,以铅板、不锈钢板作阴极,在硫酸、草酸、铬酸等水溶液中电解,使其表面生成氧化膜层。其中,硫酸阳极处理应用最为广泛。铝和铝合金硫酸阳极氧化膜层有较强的吸附能力,易进行封孔或着色处理,以提高其抗蚀性和美观性。阳极氧化膜层厚一般5—25um,铝合金硫酸阳极氧化工艺操作简单,电解液稳定,成本也不高,是成熟的工艺方法。     

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。     

预变形对2E12铝合金拉伸性能和疲劳寿命的影响

采用拉伸性能及疲劳寿命测试、扫描电镜和透射电镜观察等方法研究了固溶处理后预拉伸变形量对2E12铝合金拉伸性能及疲劳寿命的影响。实验结果表明,随着固溶处理后预变形量的增加,合金强度增加,延伸率下降,呈现典型的加工硬化特点,但是抗拉强度的增幅要小于屈服强度;另外,随着预变形量的增加,2E12铝合金疲劳寿命呈逐渐下降趋势。这些结果主要是由于预变形增加了合金基体内位错密度,从而既提高了合金屈服强度,又提高了试样表面及内部微裂纹缺陷的形成数量。     

铝合金阳极氧化膜的耐蚀行为研究

在硫酸电解液中,采用直流稳压电源对7075铝合金进行阳极氧化处理,并对氧化后的试样进行化学镀后处理。随后对膜层的形貌、耐蚀性及腐蚀磨损性进行研究。结果表明:未封孔氧化膜有较多的孔洞、裂纹,且大小分布极不均匀;化学镀处理后的氧化膜,表层大部分孔洞及裂纹已经被镀层所覆盖和弥合;化学镀提高了氧化膜的自腐蚀电位,增加了试样的耐蚀性。     

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。     

表面状态对2A12铝合金发黑氧化膜层的热循环性能影响

为了探讨前处理对2A12铝合金发黑阳极氧化及其空间服役性能的影响,通过不同机加粗糙和表面活化等前处理对发黑阳极氧化形貌和热循环性能的影响进行了研究,并采用扫描电镜等对前处理、氧化和热循环后的形貌进行了分析。结果表明:随着表面粗糙度的增加,铝合金发黑膜层热循环性能变差,裂纹密度和宽度增加;而通过浸泡和溅射处理,由于表面微区域腐蚀,导致生成的氧化膜层与基体之间结合力下降,从而引起在热循环过程中表面膜层的脱落,并结合微观形貌以及能谱测试结果探讨了不同表面粗糙度和活化对膜层的影响机理。     

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。     

微弧氧化表面处理对铝合金拉伸性能的影响

研究了微弧氧化表面处理对LY12CZ铝合金拉伸性能的影响,并用扫描电镜(SEM)观察了拉伸断口及氧化膜形貌。结果表明,LY12CZ铝合金表面生长一层陶瓷氧化膜后拉伸性能变化不大。屈服强度、抗拉强度、弹性模量下降量都小于5%,伸长率也略有降低。试样表面氧化膜经过抛光后,拉伸性能有所改善。已拉伸试样的表面均匀地残留大量氧化膜碎片,显示氧化膜与基体结合状况良好。     

铝合金两种阳极氧化工艺的氧化膜性能对比

为了探讨铝合金阳极氧化配方对氧化膜层性能的影响,研究比较了硫酸-硼酸和硫酸两种阳极氧化工艺所得氧化膜层的性能。通过金相显微镜、扫描电子显微镜(SEM)和显微硬度仪观察分析了膜层表面的均匀性、封闭工艺后氧化膜的表面形貌和膜层的维氏硬度;同时,采用点滴法和动电位法研究了氧化膜在NaC l溶液中的耐腐蚀性能。结果表明,在一定条件下,经硫酸-硼酸阳极氧化所得的膜层较硫酸阳极氧化膜的平整、致密、均匀,其耐蚀性也优于硫酸阳极氧化膜的。     

铝合金硫酸阳极氧化对胶接性能的影响

为研究铝合金硫酸阳极氧化对胶接性能的影响,采用了硫酸阳极氧化的方法,对铝合金试片进行了处理,并考察了其胶接性能.阳极氧化处理能扩大微观表面积,并能获得多孔性的活性表面.胶接时胶粘剂能够渗透进入多孔膜,并在粘接界面上形成过渡层,形成良好的机械啮合.结果表明:经阳极氧化处理后,铝合金试片粘接性能显著提高,剪切强度提高71%,剥离强度提高80%.     

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%。     

阳极氧化6061铝合金在工业海洋大气环境长周期暴晒时的腐蚀行为

在青岛工业海洋大气环境中对硫酸及硼硫酸阳极氧化处理的6061铝合金进行5 a的长周期大气暴晒实验,通过表面截面形貌观察、质量损失分析、腐蚀产物分析、力学性能检测和断口分析等方法,研究两种阳极氧化处理对6061铝合金长期腐蚀行为的影响规律及机理。结果表明:经5 a大气暴晒试验后,表面阳极氧化处理能显著降低6061铝合金的平均腐蚀速率及力学性能损失,且硫酸阳极氧化的效果更明显;与裸材相比,硫酸和硼硫酸阳极氧化后5 a暴晒试验的平均腐蚀速率分别下降了70.2%和45.4%,屈服强度损失率分别下降了69.5%和11.0%,伸长率损失率分别下降了71.8%和41.0%。青岛工业海洋大气环境中高浓度的Cl-会对6061铝合金表面的氧化膜侵蚀破坏,穿透氧化膜引起点蚀。当点蚀发生在晶界处时,引发了晶间腐蚀;环境中的硫化物伴随着腐蚀介质可深入到晶界区域,加剧了沿晶裂纹的扩展。阳极氧化膜对Cl-的侵蚀有较强的阻挡作用,且硫酸阳极氧化膜的阻挡作用更好,能有效地抑制晶间腐蚀的萌生和扩展,进而减小了6061铝合金强度及塑性的损失,使得硫酸阳极化6061铝合金具有较好的强度和伸长率。     

电解液对 2A12 铝合金硬质阳极氧化膜层性能的影响

目的对硫酸、混合酸电解液体系中制备的2A12铝合金硬质阳极氧化膜层性能进行研究,找出混合酸电解液体系对2A12铝合金硬质阳极氧化过程的影响机理,为改善膜层的耐蚀性能提供一种思路。方法通过对膜层厚度、显微硬度、微观形貌、极化曲线、交流阻抗试验结果进行分析,研究不同电解液对2A12硬质阳极氧化膜层性能的影响。结果在有机酸的活性吸附作用下,混和酸电解液解决了硫酸电解液制备2A12铝合金硬质阳极氧化膜存在的厚度、硬度不均匀及烧蚀现象,制备的膜层厚度范围为35~38μm,硬度范围为386~407HV0.05,具有厚度和硬度分布均匀、离散性小的特点。极化曲线及电化学交流阻抗分析表明,混合酸电解液体系中制备的2A12铝合金硬质阳极氧化膜层未进行封孔处理时,膜层的自腐蚀电位为-619.93 m V,阻挡层电阻为1.4×105Ω·cm2;封孔处理后,膜层的自腐蚀电位为-74.69m V,阻挡层电阻为2.376×106Ω·cm2。这说明封孔处理能够改善阻挡层的质量,显著提高膜层的耐腐蚀性能。结论采用混合酸电解液体系能够稳定制备出2A12铝合金硬质阳极氧化膜层,制备的膜层应进行封孔处理。     

2A12 铝合金硬质阳 极氧化及膜层性能研究

目的对混合酸电解液体系中2A12铝合金硬质阳极氧化膜层的制备及性能进行研究。方法采用以硫酸为主的混合酸电解液体系,对2A12铝合金进行硬质阳极氧化,研究混合酸电解液主要成分对2A12硬质阳极氧化膜层性能的作用和影响。结果在硫酸的溶解、有机酸吸附以及添加剂的耦合作用下,混和酸电解液避免了2A12铝合金硬质阳极氧化膜制备过程中存在的烧蚀现象,膜层平均硬度达到400HV0.05以上。WX添加剂能够明显改善2A12铝合金硬氧化膜层的耐蚀性能,经过168 h的中性盐雾试验,仅出现了5%的白霜,但与相同厚度的7A04铝合金硬质阳极氧化膜层相比,耐蚀性较差。结论建议制备有耐蚀性要求的硬质阳极氧化膜层时选用铜含量较低的铝合金材料。     

酒石酸钠体系阳极氧化对TB8钛合金薄板疲劳性能的影响

采用以酒石酸钠为成膜剂的电解体系对0.5 mm厚的TB8钛合金薄板进行阳极氧化处理,采用扫描电镜(SEM)观察疲劳断口及氧化膜的显微形貌,采用X射线衍射仪(XRD)、能谱分析仪(EDS)对覆在钛合金基体上的阳极氧化膜进行物相分析,研究以酒石酸钠为成膜剂的TB8钛合金薄板阳极氧化疲劳断裂机理。结果表明:阳极氧化处理后,表面形成了一层厚2μm左右的均匀致密的氧化膜,氧化膜主要由金红石型与锐钛型Ti O2混合晶体组成;阳极氧化处理可有效去除表面缺陷,降低了裂纹源的萌生及疲劳裂纹的扩展速率,使疲劳条纹更加均匀细致;以酒石酸钠为成膜剂制备的TB8钛合金薄板经阳极氧化处理,在疲劳寿命为1×104下,其疲劳强度相对于母材的提高了44%左右。