工艺参数对2060-T8铝锂合金微弧氧化膜性能的影响

采用8g/L Na_2SiO_3·9H_2O+1g/L NaOH溶液对2060-T8铝锂合金进行微弧氧化。研究了微弧氧化膜的微观形貌、粘结性和耐磨性随工艺参数的变化。结果表明,通过微弧氧化处理可在2060-T8铝锂合金表面制得内部致密、外部疏松的陶瓷膜,膜层与基体结合良好,表面较粗糙,有大量微孔和胞状凸起。在正脉冲电压450 V,脉冲频率500 Hz,占空比40%的条件下微弧氧化45 min,所得膜层的粘结强度可达28.2 MPa,比2060-T8铝锂合金高1.02倍。在正脉冲电压400 V下所得微弧氧化膜层的耐磨性最好,磨损率是母材的2.7%。     

氧化时间对6063铝合金微弧氧化陶瓷膜的影响

采用微弧氧化技术在以Na2SiO3为主的碱性电解液中于6063铝合金表面制得均匀的陶瓷膜。研究了陶瓷膜的生长规律,采用扫描电镜(SEM)和X射线衍射(XRD)分别观察和分析了不同氧化时间下制备的陶瓷膜的表面形貌及相组成,并研究了陶瓷膜的完整性和耐腐蚀性能。结果表明,随着氧化时间的延长,膜层的总厚度逐渐增加,膜层的生长由向外生长逐渐过渡到向内生长,表面粗糙度线性增加。膜层内部致密层的硬度高于外面疏松层的硬度,并随着氧化时间的延长,两者硬度的差值增大。膜层主要由α-Al2O3和γ-Al2O3组成,且随着氧化时间的延长,γ-Al2O3含量逐渐减少而α-Al2O3的含量逐渐增加。不同氧化时间所得陶瓷膜的γ值均大于1,膜层的完整性符合要求,在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的耐蚀性随着氧化时间的延长而先增大后减小。     

电流密度对铝合金微弧氧化陶瓷膜性能的影响

主要研究了电流密度对铝合金表面微弧氧化膜组织和性能的影响,使用扫描电子显微镜、激光共聚焦电子显微镜和X-射线衍射仪对不同电流密度下制备的微弧氧化膜的表面形貌和相组成进行了分析,同时测定了其表面显微硬度。结果表明,铝合金表面微弧氧化膜主要由α-Al2O3和γ-Al2O3组成,而且Ja高对陶瓷膜中α-Al2O3相的影响较γ-Al2O3大,Jκ/Ja对膜中γ-Al2O3相的影响较大,对微观结构有较大影响。高Ja制备的陶瓷膜主要组成相为α-Al2O3,低Ja为γ-Al2O3相,并确定了当Ja为6A/dm2,Jκ/Ja为0.8时陶瓷膜硬度最大可达1540HV。     

纳米二氧化钛对铸造铝铜合金微弧氧化膜层性能的影响

借助X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)、电导率测试仪、覆层测厚仪、显微硬度仪、VSP电化学工作站和数控磨损试验机等分析手段,探究在硅酸盐电解液中加入不同含量的纳米TiO2对铸造铝铜合金微弧氧化陶瓷膜层微观结构、厚度、显微硬度、耐腐蚀性及耐磨性的影响。结果表明,硅酸盐电解液中加入的纳米TiO2参与并促进了微弧氧化反应,使得膜层的缺陷减少,致密度提高,膜层中的α-Al2O3含量增加,从而改善了铸造铝铜合金微弧氧化膜层的综合性能。当纳米TiO2的添加量为3 g/L时,膜层的厚度为69μm,显微硬度达510 HV,极化电阻Rp提高了23倍,摩擦因数较低(约为0.22),耐蚀性及耐磨性较佳。     

汽车用7075铝合金微弧氧化工艺的研究

采用微弧氧化工艺对汽车用7075铝合金进行处理,生成氧化铝陶瓷膜。微弧氧化初期,随着微弧氧化时间的延长,致密层增厚,微弧氧化膜的硬度和耐蚀性显著提高;当微弧氧化时间大于100min时,由于致密层难以击穿,表面的疏松层导致微弧氧化膜的硬度增加缓慢,耐蚀性下降。微弧氧化时间为100min时制备的微弧氧化膜具有较高的硬度和最佳的耐蚀性。     

预制膜层对铝合金微弧氧化陶瓷层性能的影响

在硅酸钠电解液体系中,利用微弧氧化技术,对无预制膜层和含化学氧化膜或稀土转化膜的6061铝合金表面进行陶瓷化处理,研究了预制膜层处理对陶瓷膜层性能的影响。结果表明,预制膜层处理能够降低起弧电压,有利于膜层增厚和硬度提高。无预制膜的铝合金微弧氧化膜层表面呈现凹凸不平的多孔状结构,经预制膜层处理后,其表面粗糙度变小。微弧氧化后,铝合金表面膜层主要由α-Al2O3和γ-Al2O3晶体相组成,而含预制膜层试样中,硬度较大的α-Al2O3相的相对含量较高。与无预制膜层及含化学氧化膜的试样相比,稀土转化膜试样的膜层厚度和硬度最大,粗糙度最小,表面较大较深的孔洞缺陷减少。     

微弧氧化陶瓷膜的性能研究

微弧氧化是一种新兴的金属材料表面陶瓷化处理技术。利用微弧氧化技术在纯铝和LY12铝合金表面制得陶瓷膜，推导出膜层厚度的计算公式，研究了陶瓷膜的硬度、耐蚀性、孔隙率、电绝缘性和热稳定性。结果表明，微弧氧化陶瓷膜层各项性能优异，具有很好的应用前景。     

Analysis on film formation mechanism of scanning micro-arc oxidation on aluminum ahoy surface

以硅酸盐体系为电解液,利用扫描式微弧氧化(SMAO)方法在铝合金2024的表面成功制备出“蛇形”和“HIT”图案的陶瓷膜层.对扫描式和传统微弧氧化工艺进行了对比,采用扫描电镜和X射线衍射研究了SMAO陶瓷膜的结构和相组成.结果表明,与传统微弧氧化放电过程不同,扫描式微弧氧化在沿阴极前进的方向上依次分布着钝化区、阳极氧化区和微弧氧化区,没有观察到弧光放电.经过一次扫描生成的陶瓷膜厚度约为17μm,膜层只有疏松层,且其中的α-Al2O3含量高于γ-Al2O3.对扫描式微弧氧化放电机理的分析表明,电场在阳极表面的梯度变化可能是同一时间内存在不同放电区域的原因,高达2 400 A/dm2的电流密度使扫描式微弧氧化具有高的成膜效率,同时也导致了疏松层内含有大量的α-Al2O3.     

2090铝-锂合金微弧氧化陶瓷膜层特性的研究

在NaOH-Na2SiO3溶液中采用先恒流后恒压的微弧氧化工艺,可在2090A1-Li合金表面制备陶瓷化膜层.研究了微孤氧化反应时间和微弧氧化电源脉冲频率对陶瓷膜层生长过程和膜层形貌的影响.研究结果表明:氧化膜层的厚度随着反应时间的延长而增加,在更高频率电脉冲作用下(600H2),膜层的生长速率更快,但是膜层表面烧蚀坑大,表面粗糙,陶瓷膜与基体结合良好.膜层由内部致密层和外部疏松层组成.对膜层的元素分析结果表明:外层由Si、Al、0构成,而内层Si含量减少.     

铝合金表面微弧氧化涂层制备工艺

用微弧氧化技术对铝合金表面进行强化处理,利用正交试验设计优化试验方案,按五因素四水平得到正交表,合理安排微弧氧化试验,达到优化工艺条件的目的;并用综合平衡法评价各因素对陶瓷膜硬度和厚度影响的主次顺序和最优水平.结果表明:铝合金微弧氧化陶瓷膜的硬度和厚度受各因素水平的影响显著,其中硅酸钠的质量浓度对陶瓷膜硬度和厚度的影响最大;在最优工艺条件下,陶瓷膜致密层硬度达1 700 HV,膜层总厚度达到约200μm.