微弧氧化膜层对压铸镁合金拉伸性能的影响

利用自主开发的微弧氧化工艺处理了实际镁合金压铸试样,并探讨了微弧氧化膜层对镁合金基体拉伸性能的影响。研究发现,微弧氧化处理的镁合金压铸件试样表面的膜层厚度均匀、色泽均一;膜层含有MgO、MgAl2O4及Mg2SiO4等物相,且MgO含量随处理时间的延长而增加;处理时间合适时,膜层几乎不影响镁合金基体的拉伸性能,但随着处理时间的增加,由于膜层中存在的诸多缺陷而使基体的拉伸性能开始有所下降。     

异步氧化模式对微弧氧化膜层结构特征的影响

大面积或超大面积微弧氧化需要分块依次进行。在Na2SiO3-KOH溶液中以工业纯铝为基体进行了分块处理,对由局部到整体先后不同时序处理的异步微弧氧化成膜特性进行了研究。结果表明:对于同等尺寸的裸基体试样,先期氧化试样的电流有所降低。膜层厚度分析表明,随着微弧氧化的进行,异步氧化试样的先后成膜区域膜层厚度逐渐趋于相同。通过SEM观察可知,当氧化时间延长至先期氧化条件时,不同时序处理区域的膜层形貌相差不大,且在两者的交界处未见明显的分层现象。XRD测试结果显示,当再处理时间短于先期氧化时间时,后成膜区氧化物含量相对较少,随着处理时间的延长,不同时序氧化区域的相组成差异变小。这是由于微弧氧化先成膜区具有"等待效应",能够使先后处理区域的膜层厚度、显微结构达到统一。利用异步微弧氧化可以实现大尺寸工件表面由局部到整体的微弧氧化处理。     

SiO3^2-对TiAl合金微弧氧化陶瓷层的影响

采用自行研制的脉冲微弧氧化设备,在TiAl合金表面制备了微弧氧化陶瓷层。测定了TiAl合金微弧氧化陶瓷层在高温循环氧化条件下的氧化动力学曲线。研究了在微弧氧化处理溶液中加入SiO32-对陶瓷层性能的影响。实验结果显示:经过微弧氧化处理后试样的高温氧化动力学曲线大致呈抛物线规律,其表面的陶瓷氧化膜具有保护性;在微弧氧化处理溶液中加入SiO32-后,微弧氧化处理的TiAl合金的使用温度可提高到1273K。利用扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)对陶瓷层的显微结构和物相组成进行分析,发现其物相组成为含量约占80%的Al2TiO5,11%的TiO2以及9%的SiO2。这表明SiO2能有效抑制Al2TiO5在高温下的分解,从而大幅提高TiAl合金的抗高温氧化性。     

SiO32-对TiAl合金微弧氧化陶瓷层的影响

采用自行研制的脉冲微弧氧化设备,在TiAl合金表面制备了微弧氧化陶瓷层.测定了TiAl合金微弧氧化陶瓷层在高温循环氧化条件下的氧化动力学曲线。研究了在微弧氧化处理溶液中加入SiO3^2-对陶瓷层性能的影响。实验结果显示：经过微弧氧化处理后试样的高温氧化动力学曲线大致呈抛物线规律，其表面的陶瓷氧化膜具有保护性；在微弧氧化处理溶液中加入SiO3^2-后，微弧氧化处理的TiAl合金的使用温度可提高到1273K。利用扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）对陶瓷层的显微结构和物相组成进行分析，发现其物相组成为含量约占80％的Al2TiO5，11％的TiO2以及9％的SiO2。这表叫SiO2能仃效抑制Al2TiO5在高温下的分解，从而大幅提高TiAl合金的抗高温氧化性。     

金属复合材料微弧氧化研究进展

微弧氧化是一种在阀金属(Al、Mg、Ti等)及其合金表面原位生成陶瓷膜的表面处理技术。利用微弧氧化技术获得的膜层与基体结合力强,能改善材料的耐磨、耐蚀、耐热冲击以及绝缘性等性能。以微弧氧化的发展和成膜机理作为切入点,比较了单一合金与金属复合材料微弧氧化处理的异同,发现机理的研究主要围绕电击穿理论展开,具有阀金属特性的第二相有助于复合材料微弧氧化的进行,而其他的第二相则会阻碍微弧氧化成膜,使机理研究变得复杂。综述了电解液及添加剂、电压、电流密度、频率和占空比、温度和处理时间等对金属复合材料微弧氧化过程,及膜层微观结构、相组成、厚度、硬度以及耐磨、耐蚀性能的影响。最后指出了复合材料微弧氧化目前存在的问题,提出了需要从加强机理研究、优化工艺的参数、改进微弧氧化设备以及与其他技术相结合等研究方向着手,以进一步加快金属基复合材料微弧氧化处理及改善陶瓷膜的性能,推进微弧氧化技术的应用。     

微弧氧化非连续成膜对膜层结构及性能的影响

在含有Na_2SiO_3和KOH的电解液中以恒定电压氧化方式对工业纯铝进行微弧氧化处理,研究电压对非连续微弧氧化成膜特性的影响.采用XRD及SEM对微弧氧化膜的相组成及表面形貌进行分析.结果表明:非连续微弧氧化的电流在工作间隔处出现一定程度的降低;非连续工作模式的膜层生长速率与连续模式基本相同,并且都随工作电压的增加而增加;不同成膜模式所生长的微弧氧化膜均由较多的γ-Al_2O_3和少量的α-Al_2O_3相组成;非连续成膜方式对微弧氧化陶瓷膜的形貌影响不大,且未造成氧化膜分层现象;不同成膜模式下所形成的微弧氧化陶瓷层的耐磨性能和耐腐蚀性能随工作电压变化具有相同的变化规律,均随电压的增加而增大;非连续成膜提高了微弧氧化控制的灵活性.     

Ag含量对多孔 Mg-Ag合金微弧氧化膜组织及耐腐蚀性能的影响

采用微弧氧化法在Na2SiO3系电解液中对多孔Mg-Ag合金进行改性处理,研究了Ag含量对多孔 Mg-Ag合金微弧氧化电压的影响,研究了微弧氧化后多孔Mg-Ag合金氧化膜层的显微组织、物相组成以及耐腐蚀性.结果 表明:当Ag含量在0～4wt％时,随着Ag含量的增加,微弧氧化电压和多孔Mg-Ag合金表面氧化膜厚度均出现先...     

Zr-Nb合金的微弧阳极氧化表面改性

利用微弧氧化技术，以NaOH为电解液，对Zr-Nb合金进行表面处理，以改善其抗溶液腐蚀性能。利用SEM观察到Zr-Nb合金微弧氧化膜厚约8μm，膜层为一连续整体，厚度均匀，与基体结合牢固。X射线衍射分析表明，微弧氧化膜主要由四方和单斜相的二氧化锆组成。通过电化学极化曲线测量，对Zr-Nb合金微弧氧化膜的抗腐蚀性能进行了评价，结果表明，氧化膜抗腐蚀性能比基体提高显著。     

氧化时间对Ti6Al4V微弧氧化膜结构及耐腐蚀性能的影响

在磷酸盐体系中采用恒压微弧氧化工艺对Ti6Al4V(TC4)合金进行微弧氧化,研究了不同氧化时间对微弧氧化膜层的表面形貌、硬度、粗糙度以及物相生成的影响,并对不同氧化时间的膜层耐腐蚀性能进行了测试。结果表明：随着微弧氧化时间的延长,氧化膜表面微孔径增大,膜层厚度与表面硬度值先增加后又降低,膜层由金红石、锐钛矿及钙磷化合物组成,且主晶相为钙磷化合物,金红石及钙磷化合物含量均随微弧氧化时间的延长而增加;微弧氧化膜层表面Ca/P摩尔比值为1.56,接近人体羟基磷灰石比值,O/Ti原子比值为2.0,膜层表面主要组成为TiO₂;微弧氧化膜层腐蚀电位逐渐减小,腐蚀电流逐渐增大。     

Mn含量对梯度多孔Mg-Mn合金微弧氧化膜组织与性能的影响

研究了Mn含量对梯度多孔Mg-Mn合金微弧氧化过程中电压-时间曲线、微弧氧化膜层显微组织、膜层厚度、物相组成以及耐腐蚀性能的影响。结果表明,随Mn元素含量的增加,微弧氧化电压-时间曲线中的起始电压U1、击穿电压U2和稳定电压U3均下降,但是当Mn含量超过2%后,U1、U2、U3均上升,随着Mn元素含量的增加,微弧氧化膜层厚度先降低而后增加。当Mn含量为2%时,梯度多孔Mg-Mn合金表面形成的氧化膜质量最好,孔隙细小、分布均匀,膜层厚度为39.6μm。结合XRD和EDS分析表明,微弧氧化处理后试样表面膜层由Mg2Si O4和Mg O两相组成。随着在模拟体液中浸泡时间的延长,添加2%Mn元素的梯度多孔Mg-Mn合金的质量损失最少,析氢量最低,耐腐蚀性最佳。