耐热铸造铝合金微弧氧化工艺特性研究

研究了ZLl09高硅铸造铝合金微弧氧化的工艺条件及陶瓷氧化膜的结构、表面显微形貌和性能。     

ZL101铸造铝合金微弧氧化陶瓷层的组织和性能

通过等离子体微弧放电在Al-Si铸造铝合金表面沉积出较厚的陶瓷层。用扫描电镜、X射线衍射分析了膜层的形貌、成分和相组成，用显微力学探针测定了硬度和弹性模量分布，并探讨了陶瓷相的形成机理。陶瓷层主要由α-Al2O3、γ-Al2O3和莫来石相组成，膜外层还含有大量SiO2非晶相。膜外层的硅元素主要来自电解液而不是Al-Si合金基体。硬度和弹性模量在陶瓷层里分布具有相似性。从表面到内部,硬度和弹性模量逐渐增加．并在内层有一个极大值。     

弱酸性介质中铝合金微弧氧化研究

使用自制100kW微弧氧化设备，在弱酸性电解液(pH=6．5～7)介质中进行微弧氧化试验。在铝合金表面制备出了致密、光滑、高硬度的陶瓷层。研究了陶瓷层的生长规律以及氧化电压随时间的变化规律。研究表明，在弱酸性介质中，同样可以发生微等离子体放电现象；对弱酸性介质中的微弧氧化而言，初期的电压变化规律同碱性条件下基本一致；中期生长速度明显低于碱性介质下的速度；末期生长速度的降低较碱性介质中的快。     

ZL205A铝合金微弧氧化研究

利用微弧氧化技术在ZL205A铝合金表面制备陶瓷层;用扫描电镜对膜层形貌及结构进行观察,分析了膜层典型形貌的形成过程;用X射线衍射仪对膜层相组成进行分析;对不同厚度微弧氧化膜层的试样进行盐雾试验.结果表明:所制得的膜层由a-Al2O3、γ-Al2O3及δ-Al2O3组成;膜层厚度小于30μm时,耐蚀性能随着膜层厚度的增大提高明显,当膜厚为30～50μm时,耐蚀性能随着膜厚的增加提高幅度减小,膜厚大于50μm时,其耐蚀性能变化不明显.     

ZL系列铸铝合金的微弧氧化

对含硅量为 8 %～ 12 %的ZL系列铸铝合金的微弧氧化工艺条件、膜层结构以及成膜过程进行了研究。结果表明 :采用不对称交变电压和在以硅酸钠为主要成分的复合电解液体系中 ,铸铝合金表面可获得一层性能优异的微弧氧化膜层。电子能谱 (EDS)和X射线衍射 (XRD)分析结果表明微弧氧化膜主要由Al,Si和O元素组成 ,膜的相结构主要为 η Al2 O3 ,α Al2 O3 和SiO2 ,并含有γ Al2 O3 和Mg ,W ,Cu等元素的氧化物。扫描电镜 (SEM)分析表明微弧氧化膜由致密层 (内层 )和疏松层 (外层 )构成 ,疏松层表面存在许多气孔 ,而致密层完整光滑 ,具有较高的显微硬度和优异的耐磨耐蚀性能     

不同体系下铸造铝合金微弧氧化膜层的耐磨性能研究

采用自制微弧氧化设备分别在铝酸盐、磷酸盐、硅酸盐体系中对铸造铝合金进行微弧氧化L9(34)正交试验,得到三种体系下的最优试样,再对基体和最优试样在相同条件下进行摩擦磨损试验.结果表明:在外界条件相同时,经微弧氧化处理后的试样耐磨性能和基体相比有显著的提高;且在铝酸盐、磷酸盐、硅酸盐体系中经微弧氧化处理的试样的耐磨性依次减弱.     

铝合金表面微弧氧化陶瓷层耐磨性

利用微弧氧化技术在7075铝合金表面形成微弧氧化陶瓷膜层,通过SEM、XRD手段分析了微弧氧化陶瓷层的显微结构、表面形貌和相组成,并在HIT-Ⅱ摩擦磨损试验机上测试了陶瓷膜层的摩擦学性能.结果表明:7075铝合金表面的微弧氧化陶瓷膜层由疏松层、致密层构成,其相组成主要是α-Al2O3和γ-Al2O3两相;氧化陶瓷层与基体结合良好,厚度为25～45μm,表面硬度可达到1900HV0.1左右;微弧氧化表面处理技术可以显著提高铝合金的表面耐磨性,在与GCr15钢球对磨时,膜层具有较低的磨损率,但摩擦因数相对较高.     

6063铝合金微弧氧化膜性能研究

用微弧氧化方法，在6063铝合金基体上制备了微弧氧化膜，对陶瓷层的组成、结构和硬度进行了研究。结果表明，膜层主要由α—Al2O3和γ-Al2O3相组成，膜／基体的界面系次金结合，结合强度高，且硬度和弹性模量有了大幅度的提高。     

国内铝和铝合金微弧氧化技术研究动态

以国内公开发表的微弧氧化技术文献为基础，针对铝和铝合金表面微弧氧化技术，从机理研究、工艺参数的研究与选择、陶瓷层结构及性能等，系统归纳了其研究结果。从文献的内容来看大多数研究处于对试验现象及结果的分析的层次，而阳极氧化过程中电击穿理论研究和工业应用研究较为欠缺。     

不同体系下铸造铝合金微弧氧化膜层的耐磨性能研究

采用自制微弧氧化设备分别在铝酸盐、磷酸盐、硅酸盐体系中对铸造铝合金进行微弧氧化L9(34)正交试验,分别得到三种体系下的最优试样,再对基体和三个最优试样在相同条件下进行摩擦磨损试验,试验结果表明:在外界条件相同的情况下,经微弧氧化处理后的试样耐磨性能和基体比较有显著的提高.且在铝酸盐、磷酸盐、硅酸盐体系中经微弧氧化处理的试样的耐磨性依次减弱.     

铝及其合金微弧氧化技术的研究与进展

微弧氧化是一种在Al、Mg、Ti等有色金属及其合金材料表面原位产生陶瓷层的表面强化技术。利用该技术可以在这些有色金属表面生成耐磨、耐蚀以及电绝缘性能优异的陶瓷层。本文介绍了铝及其合金微弧氧化的基本原理、工艺特点、微弧氧化陶瓷层的结构和性能特点,并展望了微弧氧化技术的应用前景和发展趋势。     

钛合金微弧氧化陶瓷层的结构研究

利用微弧氧化技术，采用甘油磷酸钙和乙酸钙混合电解液体系，在Ti6A14V钛合金表面制备了陶瓷涂层，并对涂层的结构特征进行了综合研究。试验结果表明，微弧氧化层为富含Ca、P元素的粗糙多孔结构。陶瓷层可分内外两层，内层薄而致密，存在分布较为均匀的细小孔洞。外层厚而多孔，孔径尺寸和深度随氧化电压的升高而增大。陶瓷层中Ca、P元素分布不均匀，内表面Ca元素含量明显低于外表面，而P元素含量内、外表面相近，在陶瓷层的次表层二者的含量相对最高。微弧氧化后钛合金基体表面变的粗糙不平，并有少量Ca、P元素扩散进入到钛合金基体表层。     

镁合金微弧氧化技术及其膜的耐蚀性能

本文介绍了微弧氧化技术的几种成膜机理;论证了镁合金微弧氧化膜具有很好的耐蚀性能,且微弧氧化工艺比普通的阳极氧化工艺简单。同时,镁合金的微弧氧化膜层还具有耐磨性、电绝缘性等一些优良性能,这使得微孤氧化技术有广泛的应用前景。     

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.     

TA2纯钛表面微弧氧化膜的成分和相结构分析

采用交流微弧氧化方法，在铝酸盐溶液中的TA2纯钛表面沉积一层厚度达30μm的氧化物陶瓷膜，并用扫描电镜（SEM），能谱仪（EDS），X射线衍射（XRD），Raman光谱研究了氧化膜的成分和相结构，研究表明：该氧化膜具有内外两层结构，分别厚约15μm，氧化膜由TiAl2O5相和金红石型TiO2相组成，但外层膜里TiAl2O5相含量比内层膜里高得多，金红石则主要分布在膜内层里，来自溶液的铝原子已扩散到膜／钛基体界面，但膜外层的铝含量比内层高得多，微弧放电区瞬间高温高压过程对纯钛基体没有影响，Al,O原子都没有扩散进入未氧化的钛基体。     

铝合金微弧氧化陶瓷涂层研究进展

简述了微弧氧化技术的基本原理和优点,着重介绍了实验参量,如电源模式、电解液组成、电压、频率、占空比、氧化时间、基材成分等对铝合金微弧氧化的影响,总结和分析了铝合金微弧氧化陶瓷涂层微观结构与性能的特点及其关系。最后,针对目前铝合金微弧氧化陶瓷涂层研究领域存在的问题,提出了今后的研究方向。     

铸造镁合金微弧氧化机理

研究了ＺＭ５铸造镁合金微弧氧化过程中心膜生长规律和膜的相结构及形貌特征,并探讨了氧化膜生长机理。在初始一段时间内,氧化膜向外生长速度大于向内生长速度。氧化膜达到一定 度后,工件外部尺寸不再增加,而氧化膜完全转向基体内部生长。氧化膜具有表面疏松层和致密层２层结构,在ＮａＡｌ２Ｏ３溶液中氧化时,前者由ＭｇＯ和ＭｇＡｌ２Ｏ４相组成,后者主要由ＭｇＯ疏松层中富集来自溶液的铝元素。     

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。