Zr－4合金的微弧氧化研究

利用微弧氧化技术，以NaOH为电解液，对Zr-4合金进行微弧表面处理，以改善抗腐蚀性能和耐磨损性能。通过电化学极化曲线测量、往复式摩擦磨损实验对Zr-4合金的抗腐蚀性能、耐磨损性能进行测试和评价。研究结果表明上述性能与基体相比有显著提高。利用SEM观察Zr-4合金微弧氧化膜厚约60μm，氧化膜分为疏松层和致密层两部分，致密层约占总厚度的1／4，与基体结合紧密。XRD分析表明微弧氧化膜由四方相和单斜相二氧化锆组成。     

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。     

Zr-Nb合金包壳管氧化膜的微观结构

针对某Zr-Nb系合金包壳管水侧腐蚀,通过光学显微镜、X射线衍射分析(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)等技术,研究了Zr-Nb合金包壳管氧化膜的微观结构。结果表明：腐蚀生成的氧化膜表面分布有不同取向的微裂纹,其中垂直裂纹可以为氧离子的扩散提供快速路径。TEM分析表明氧化膜主要由柱状和等轴状单斜相ZrO₂组成,基体/氧化膜界面附近等轴状单斜相ZrO₂的存在与裂纹、大晶粒尺寸和晶内孪晶密切相关,导致ZrO₂发生由四方相到单斜相的转变,由于残余应力导致的晶格膨胀,单斜相ZrO₂晶面间距增加了约0.4%。     

轻合金在水电解质中的微弧氧化

介绍了轻合金在水电解质中的微弧氧化；论述了各种表面涂层的制备方法；叙述了在水电解质中于火花形成电位条件下涂层的形成过程，以及钛氧化涂层厚度与形成电位之间的关系。     

镁合金表面微弧氧化法

简要介绍了国内外镁合金表面处理方法，重点介绍了微弧氧化技术的发展现状、工艺和成膜性能。通过它与普通阳极氧化技术的对比，作者认为微弧氧化是最具潜力的镁合金表面处理技术之一。     

锆合金表面交流微弧氧化膜组织与性能的研究

采用交流微弧氧化方法，在硅酸盐溶液中于锆合金表面沉积了一层厚约28μm的氧化膜。用扫描电镜（SEM），能谱（EDS）及X射线衍射（XRD）分析了氧化膜的组织形貌、元素分布及相组成。通过测量试样在5％NaCl溶液中的点腐蚀电位，评估了氧化膜的保护性能。研究结果表明：氧化膜自内而外分为3层，即过渡层，致密层和疏松层。疏松层厚度达18μm，与致密层的界面存在明显孔洞，因此结合性较差；过渡层和基体、致密层与过渡层之间结合牢固。Si元素存在于氧化膜中，这说明电解液中的SiO3^2-参与了微弧氧化反应。氧化膜主要由M-ZrO2相和T-ZrO2相组成。锆合金表面的微弧氧化膜具有良好的耐蚀性能。     

铁基高温合金表面微弧火花渗碳

采用3H—ES型金属表面强化修复机对航空发动机GH2696铁基高温合金密封环件外侧面进行渗碳处理，用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)与电子探针(EPM)等测试分析表明，渗碳层深度约为20μm，由γ-Fe基体、TiC、Cr7C3以及石墨等组成。表明在高功率高频率微弧火花放电作用下可以对铁基高温合金进行表面渗碳强化处理；渗碳层具有快速熔凝和碳扩散相变双重组织特征。与国外进口的同类试样进行了对比分析。耐磨性实验结果表明，合金渗碳后耐磨性显著提高。     

定向凝固镍基高温合金表面微弧火花外延沉积MCrAlY涂层

在分析微弧火花沉积工艺产生的单熔体快速凝固过程的基础上,提出将微弧火花沉积用于制备具有定向凝固特征的防护涂层.结果表明:采用微弧火花沉积可在定向凝固高温合金表面获得超细的胞状柱晶结构、外延生长的MCrAlY涂层.与激光外延生长涂层相比,微弧火花外延涂层能够保持完全的柱状晶结构,而激光外延涂层表层通常会形成等轴晶层;另外,在组织均匀性、组织粗细、界面熔合区大小等方面微弧火花涂层具有明显的优势.     

镁锂合金表面耐蚀微弧氧化膜的研究

利用微弧氧化技术在镁锂合金的表面成功制备了微弧氧化膜.利用SEM、XRD、XPS、动电位极化和电化学交流阻抗谱对微弧氧化膜结构、相组成以及耐蚀性能进行了研究.SEM观测结果表明,氧化膜层的结构是由疏松层和致密层组成的双层结构,微弧氧化膜表面存在大量直径约2～7 μm的微孔.XRD和XPS分析表明,微弧氧化膜的主要相组成为方镁石氧化镁和无定形磷酸盐化合物.动电位极化曲线以及电化学交流阻抗谱分析表明,微弧氧化处理后镁锂合金的耐蚀性能得到显著提高.     

有色金属表面微弧氧化技术

微弧氧化工艺比阳极氧化简单,氧化膜的综合性能比阳极氧化膜高得多,是一项有广阔前景的新技术。微弧氧化技术的主要研究单位列于下表。     

微弧氧化对ZIRLO合金耐腐蚀性能的影响

采用磷酸盐、硅酸盐电解液体系对ZIRLO合金进行微弧氧化处理。利用XRD、SEM、TEM等研究陶瓷层的相组成、表面形貌、截面组织。结果表明：在磷酸盐电解液体系、硅酸盐电解液体系中制备的陶瓷层主要由m-ZrO₂组成,磷酸盐电解液体系制备的陶瓷层内表面较硅酸盐电解液体系制备的陶瓷层更致密。在硅酸盐电解液体系中微弧氧化的样品靠近陶瓷层/金属界面基体一侧存在少量β-Zr。采用静态高压釜腐蚀实验研究了ZIRLO合金及D(磷酸盐电解液体系微弧氧化)样品和E(硅酸盐电解液体系微弧氧化)样品在360 ℃/18.6 MPa去离子水中及360 ℃/18.6 MPa 0.01 M LiOH水溶液中的耐腐蚀性能。在360 ℃/18.6 MPa去离子水中腐蚀至250 d时,D和E样品耐腐蚀性能相接近,均优于未经微弧氧化处理的ZIRLO合金样品;在360 ℃/18.6 MPa 0.01 M LiOH水溶液中腐蚀至246 d时,D和E样品的耐腐蚀性能与未经微弧氧化处理的ZIRLO合金样品耐腐蚀性能接近甚至有有害的影响。随着腐蚀时间的延长,微弧氧化对ZIRLO合金耐腐蚀性能提升有限。     

镁合金和钛合金表面着色工艺研究进展

表面着色技术能在材料表面形成不同颜色的保护性膜层,在提高材料表面性能的同时,又可赋予产品漂亮的外观或实现消光等目的。表面着色有两种形式:一是,所生成的化合物自身具有一定的颜色;二是,光线的反射、折射、干涉等效应而使表面呈现不同颜色。作为两类重要的结构材料,镁合金和钛合金因其各自优良的性质被应用于诸多领域。综述了镁合金和钛合金表面着色工艺研究进展,介绍了镁合金和钛合金表面着色工艺研究及应用现状。镁合金表面着色工艺包括:化学转化+喷涂、金属涂层、有机涂层、阳极氧化和微弧氧化;钛合金表面着色工艺包括:热氧化、化学氧化、阳极氧化和微弧氧化。列举了应用于镁合金和钛合金表面着色的具体工艺参数,总结了两种合金表面着色的具体应用。镁合金和钛合金部件经表面着色处理后,可以兼顾轻量化和强度要求,并实现部件外观的装饰性。基于镁合金和钛合金表面着色工艺研究的现有成果,对镁合金和钛合金表面着色的研究提出了一定展望。     

AZ91D镁合金表面微弧氧化陶瓷膜微观结构与组成的研究

采用自制的恒流非对称方波电源用微弧氧化法在AZ91D镁合金表面制备了耐腐蚀陶瓷膜,通过微观分析手段对微弧氧化膜的截面特征、元素成分分布及表面膜的相组成进行了分析,研究了微弧氧化工艺参数对膜层表面形貌、微观结构与组成等的影响.结果表明,提高电流密度会造成组织疏松微孔孔径增大;硅酸盐溶液中微弧氧化制得的陶瓷膜优于铝酸盐溶液.而且电解液中的离子可参与成膜反应,硅酸盐溶液体系镁合金微弧氧化陶瓷层主要由MgO和Mg_2SiO_4相组成,铝酸盐溶液体系微弧氧化膜层主要由MgAl_2O_4相组成.     

铝及铝合金硬质阳极氧化新工艺的研究

论述研制铝及铝合金在40℃下的硬质阳极氧化的新工艺。槽液的主要成分是硫酸、草酸、酒石酸和三乙醇胺,铝及铝合金经阳极氧化处理后,氧化膜硬度高、外观光亮、抗腐蚀性强。该工艺在提高铝硬质阳极氧化槽液温度、增加膜的硬度和节能等方面都县有很大的实用价值。     

钒掺杂对铝合金微弧氧化层结构和性能影响

通过在电解液中添加NH4VO3制备了钒掺杂铝合金微弧氧化层,研究了不同添加浓度对铝合金微弧氧化层结构和性能的影响。利用扫描电镜(SEM)观察微弧氧化层表面形貌,能谱(EDS)仪分析了膜层V、O元素含量,XPS测定V、O元素的价态,X射线衍射(XRD)仪分析了相组成,极化曲线评定了耐蚀性。结果表明,微弧放电区温度高于1714.38K时?3VO开始转变形成V2O5,低熔点的V2O5在电弧作用下优先熔化而抑制了微弧氧化层表面多孔层的形成。钒掺杂对微弧氧化层相组成影响较小,有利于提高膜层的厚度和耐蚀性。     

ZL301铸造铝合金硬质阳极氧化工艺研究

采用自制的电源设备和氧化装置对铸造铝合金ZL301在4种不同电解液中的硬质阳极氧化进行了研究.探讨了氧化膜层厚度与硬度、膜的生成电压的关系,得到ZL301脉冲阳极氧化最佳工艺方案.采用该工艺方案,阳极氧化过程中膜的生成电压较其他3种方案低,膜层光滑且致密.膜层厚度大于60μm,平均硬度HV≥300.     

WDXRF法测定Zr-Nb合金中Nb含量

介绍了用波长色散X射线荧光(WDXRF)法测定Zr-Nb合金中Nb含量的分析方法。该方法将样品溶解,加载于滤纸片上,制成滤纸试样片,用X射线荧光光谱仪测定试样片中Nb含量。该方法简便、快速、准确,对Nb质量分数在1.0%～8.0%的Zr-Nb合金样品,测量结果的相对标准偏差(RST)不大于0.8%(n=6)。     

氧化时间对硬铝合金硬质阳极氧化膜性能的影响

改变氧化时间,在硬铝合金表面制备硬质阳极氧化膜,研究了氧化时间对硬质阳极氧化膜厚度、硬度和封孔处理后耐腐蚀性能的影响,并采用金相显微镜和扫描电子显微镜分析了氧化膜的表面形貌.结果表明:所得硬质阳极氧化膜具有类似蜂窝状的结构,氧化时间以60min为宜,氧化60min所得的氧化膜综合性能最佳.     

TiO2粉体对镁合金微弧氧化陶瓷膜性能的影响

在已优化的Na2SiO4-Na3PO4复合体系溶液中加入TiO2粉对AZ91D镁合金进行了微弧氧化处理。用EDS、SEM、XRD分析了加TiO2粉对陶瓷膜的表面形貌和相成分的影响。结果表明,加入TiO2粉体后陶瓷膜孔洞减少,且疏松层变得密实;膜层相成分增加了钛氧化物。加入TiO2粉体后陶瓷膜的耐蚀性有提高。膜层具有光催化性能。