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。     

轧制成形与挤压成形2A12铝合金硬质阳极氧化膜性能对比研究

目的通过对轧制成形与挤压成形2A12铝合金金相组织结构与成分的对比研究,获得两种成形方式下的铝合金经过硬质阳极氧化后膜层性能产生差异的原因。方法利用Keller试剂腐蚀基材试样,通过金相显微镜观察腐蚀形貌并分析结构差异。利用场发射电子显微镜、能谱仪、显微硬度计、Tafel极化曲线和摩擦磨损试验仪,对轧制成形与挤压成形2A12铝合金基材组织结构及氧化膜的微观形貌、成分、硬度、耐蚀性和耐磨性进行分析。结果挤压成形2A12铝合金内部组织析出相破碎程度较大,存在大量微孔以及由于析出相脱落而残留的坑洞,而轧制成形2A12铝合金组织结构较为致密平整,其制备的硬质阳极氧化膜厚度为66.03μm,硬度为457.26 HV,粗糙度为0.98μm,磨损量为0.0149 mg,比挤压成形2A12铝合金制备的氧化膜厚度高出4.11μm,硬度高出221.10HV,粗糙度降低了0.94μm,磨损量低0.7208 mg。结论 2A12铝合金经过轧制成形后,其内部组织更均匀致密,析出相破碎率低,在相同工艺条件下,制备的硬质阳极氧化膜综合性能更优异。     

不同硫酸浓度对2A12脉冲硬质阳极氧化工艺的影响

采用自制脉冲恒流电源,对硬质铝合金2A12在高、低硫酸浓度下的阳极氧化工艺进行研究。结果表明：2A12合金在低硫酸浓度中进行硬质阳极氧化,氧化膜的硬度和膜层厚度较在高浓度硫酸溶液中的高;无论是硫酸溶液浓度高低．硫酸溶液浓度、槽液温度、氧化电流密度等均影响2A12铝合金硬质阳极氧化膜的硬度和膜层厚度。     

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.     

基于人工神经网络的铝铜合金硬质阳极氧化工艺优化

目的探究Al-5%Cu合金硬质阳极氧化处理的最佳工艺。方法采用硬质阳极氧化试验装置对Al-5%Cu合金进行硬质阳极氧化处理,并用扫描电镜和显微硬度计研究了在硫酸电解液中生成的硬质阳极氧化膜的微观组织结构、厚度及硬度。综合采用正交试验以及人工神经网络的方法,设计了三因素三水平的实验方案,研究了硫酸溶液温度、电流密度和阳极氧化时间对硬质阳极氧化膜的硬度及膜层厚度的影响。利用人工神经网络系统对Al-5%Cu合金阳极氧化的工艺参数进行了优化。结果采用硬质阳极氧化技术可以增加Al-5%Cu合金的表面硬度。制备的氧化膜厚度较均匀,表面质量较好,硬度较高。硫酸溶液的温度是影响表面氧化膜层微观组织及硬度的主要因素。结论 Al-5%Cu合金进行硬质阳极氧化的最佳工艺条件范围为:氧化液温度-9~-7℃,电流密度4~4.8 A/dm2,氧化时间115~120 min。     

2A12铝合金表面聚苯胺/阳极氧化膜复合层电化学性能研究

采用电化学共沉积技术在2Al2铝合金表面制备聚苯胺／阳极氧化膜复合层。利用傅立叶红外光谱技术（FTIR）对制备的膜层进行分析;利用极化曲线,交流阻抗技术对制备的膜层在3．5％NaCl溶液中的电化学行为进行研究。FTIR分析结果表明,制备的膜层有聚苯胺生成。Tafel曲线研究表明,制备的膜层可以明显提高2Al2铝合金的自腐蚀电位,显著减小自腐蚀电流。交流阻抗研究表明,聚苯胺主要沉积在阳极氧化膜层多孔层的微孔内,聚苯胺对复合膜层的阻挡层有很好的修复作用,通过聚苯胺的修复可以明显减少复合膜层阻挡层缺陷,增加阻挡层电阻。     

铝合金在HEDP电解液中的阳极氧化行为及膜层结构EI北大核心CSCD

选用羟基乙叉二膦酸(HEDP)为电解液对1060铝合金进行阳极氧化,分析了其在恒压氧化过程中的电流变化特征;借助FESEM、EDS、XRD等分析了氧化膜的微观结构、化学组成及其演变过程,探讨HEDP阳极氧化膜的生长机制;通过动电位极化曲线评价HEDP阳极氧化处理铝合金的耐蚀性。结果表明:HEDP体系中铝合金阳极氧化膜的形成是一个电化学成长与化学溶解的动态调整过程。HEDP阳极氧化膜与硫酸阳极氧化膜类似,也呈双层结构;外层为蜂窝孔状结构,只是孔径略大;内层为壁垒型结构,但明显更厚;膜层主要由非晶态Al_(2)O_(3)组成,同时多孔层中含有一定量的水合Al_(2)O_(3)。随着氧化时间的延长,孔径和孔隙率会不断增大;氧化30 min时,膜层厚度为4~5μm,表面孔径为110~120 nm,阻挡层厚度约154 nm。HEDP阳极氧化膜大幅提升了1060铝合金的耐蚀性,且膜层厚度相当时,其耐蚀性优于铬酸阳极氧化膜。     

阳极氧化工艺对6061铝合金草酸氧化膜耐磨耐蚀性的影响

为改善6061铝合金的表面耐磨性能和耐蚀性能,利用阳极氧化技术在草酸电解液中制备了阳极氧化膜。采用显微硬度仪测试了膜层的显微硬度,利用摩擦磨损试验机(CSEM)研究阳极氧化膜的摩擦性能,利用电化学阻抗谱(EIS)分析氧化膜的抗腐蚀性能。研究了阳极氧化电流密度、电解液温度以及阳极氧化时间对氧化膜的硬度、耐磨性及耐蚀性的影响规律,给出综合性能较好的阳极氧化工艺参数:电解液为40 g·L-1的草酸,阳极氧化温度为10℃,阳极氧化电流密度为1.0 A·dm-2,阳极氧化时间为120 min。     

铝合金阳极氧化自然发色的研究

通过对磺基水杨酸体系中铝合金一步法阳极氧化自然发色的研究,确定了获得古铜色氧化膜的最佳工艺,并研究了各因素对氧化膜性能的影响。通过对恒电流阳极氧化的V-t特征曲线的研究,确定该体系的阳极氧化为硬质氧化。研究并估算了阻挡层的厚度及阻挡层对O~(2-)的电阻率。确认了阻挡层氧化膜具有半导体特征.     

大风沙地区铝合金接触网零部件表面处理的优选

目的提高铝合金接触网零部件表面耐磨损性能,以增加其在大风沙地区的使用寿命。方法对接触网零件切割进行试样制备。在硅酸盐体系电解液中,采用20 k W直流脉冲微弧氧化设备对试样表面进行微弧氧化处理,电解液为硅酸盐,氧化时间为30 min。同时制备阳极氧化处理的平行试样。通过硬度测试、摩擦磨损试验以及扫描电子显微镜(SEM)测试,分别评价两种表面处理方式的表面硬度、耐磨性能,利用中性盐雾试验来评价其耐腐蚀性能,并通过扫描电子显微镜来观察两种膜层的差异。结果通过对铝合金接触网进行阳极氧化和微弧氧化处理能明显提高表面耐磨性。阳极氧化膜层硬度为350.3HV,微弧氧化膜层硬度约为阳极氧化膜硬度的4倍,达到1510.8HV。经过HT-600高温摩擦磨损试验机30 min的磨损试验,铝合金基体质量损失2 mg,阳极氧化膜质量损失0.8 mg,而微弧氧化膜的质量损失只有0.15 mg左右,且微弧氧化膜层表现出了更好的耐腐蚀性能。结论微弧氧化膜层能表现出更加优异的耐磨及耐腐蚀性能,因此微弧氧化更适合大风沙地区铝合金零件的表面处理。     

铝阳极氧化膜的形态 结构和成分分布的研究

用 TEM、SEM、AES 和 x 射线衍射技术研究了铝阳极氧化膜的形态、结构和化学成分分布。试验结果表明,在硫酸中形成的阳极氧化膜和在磷酸和草酸中形成的膜一样,也存在着多孔型和壁垒型两种形态,但其临界电流密度较高。铝阳极氧化膜由过剩的铝和 Al_2O_3组成,属非晶态结构,镍盐和锡盐电解着色后非晶态结构和膜中 Al、O 和 S 的分布均无显著改变,而 Sn 和 Ni 则沉积于膜孔底部,但其分布略有不同;着色添加剂的组成物未有明显地进入膜中。     

温度梯度降温对铝合金阳极氧化膜性能的影响

采用自制的硬质阳极氧化装置,在铝合金6061薄板表面沿着铝基体方向形成较大的温度梯度降温条件,对铝板进行硫酸硬质氧化试验。对氧化膜形貌、硬度、膜厚分别进行了观察和分析。结果表明,相同条件下,采用温度梯度法制备的硬质阳极氧化膜,其均匀性、膜的厚度和硬度都大大优于传统的硬质阳极氧化膜,膜的质量得到很大的提高。     

铝酸钠浓度对 7075 铝合金微弧氧化膜层特性的影响

选用铝酸钠体系对7075铝合金进行微弧氧化处理。对不同铝酸钠浓度下制备出的膜层厚度及显微硬度进行测试,并借助扫描电镜及金相显微镜对膜层微观形貌进行分析。结果表明:不同铝酸钠浓度下制备出的膜层均呈"火山喷射口"状凸起形貌,与基体之间呈微区范围内的锯齿状冶金结合,膜层连续均匀,铝酸钠质量浓度为9 g/L时,膜层显微硬度高达1080HV0.1。     

Effects of electrolytes on properties of anodic coatings formed on AZ91HP magnesium alloy

In a basic solution containing 10 g/L NaOH, the thickness, morphology and corrosion resistance of anodic coatings formed in solutions without and with additions of Na2SiO3, Na2CO3, Na2B4O7 and Na2SnO3 were separately determined and evaluated. The results show that the electrolytes used above take part in the coating formation and the obtained anodic coatings contain elements from the electrolytes. These electrolytes, especially Na2SiO3 and Na2B4OT, contribute to the film thickness. The coating uniformity obtained by addition of Na2SiO3 is the best, while Na2CO3, Na2B4O7 and Na2SnO3 decrease the number of pores per area on the coatings surface though they worsen the uniformity of the anodic coatings. In addition, the anodic coatings formed in solutions with addition of Na2CO3 or Na2SnO3 exhibit loose and net-like structure. Na2SiO3 and Na2B4O7 can significantly improve the corrosion resistance of the anodic coatings while Na2CO3 and Na2SnO3 have minor effects on improving the coating corrosion resistance.     

铝合金交流电阳极氧化膜的制备工艺研究

以工业纯铝L2为实验试样,通过表面预处理→交流电阳极氧化工艺在其表面制备阳极氧化膜,考察了氧化时间、氧化电压对氧化膜厚度和硬度的影响,并对阳极氧化试样的横截面进行SEM和EDS测试分析。研究表明:电解液成分H2SO4质量浓度为200 g/L、Al2O3质量浓度为1 g/L,交流氧化电压为12 V,温度为(20±1)℃的条件下,可以获得均匀、与基体结合紧密、硬度相对较高的氧化膜;随着氧化时间的增加,膜的厚度增加,但硬度相对降低。     

己二酸铵对7075-T6铝合金硫酸阳极氧化的影响

研究硫酸电解液中添加己二酸铵对7075-T6铝合金阳极氧化的影响,采用场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对7075-T6铝合金在不添加和添加己二酸铵的硫酸电解液中制备的阳极氧化膜表面的微观形貌进行分析,采用线性阳极极化研究7075-T6铝合金在两种电解液中的极化行为。利用动电位极化技术和电化学阻抗谱(EIS)研究两种电解液中制备的阳极氧化膜的耐腐蚀性能。结果表明:硫酸电解液中添加己二酸铵可以通过降低电流密度来改善氧化膜的结构,减少氧化膜缺陷,降低微孔孔径,提高阻挡层厚度,从而降低氧化膜的自腐蚀电流密度,提高氧化膜耐腐蚀性能。     

The effect of oxide coatings on fatigue properties of 7475-T6 aluminium alloy

The effect of hard anodic oxide and plasma electrolytic oxide coatings on the fatigue strength of 7475-T6 aluminium alloy has been investigated. The coated aluminium alloy was tested using constant load uniaxial tensile fatigue machine. Hard anodising led to an appreciable reduction in the fatigue strength of 7475-T6 alloy of about 75% for a 60 μm thick coating. Further, plasma electrolytic oxidation resulted in reduction of the fatigue strength of about 58% for a 65 μm thick oxide coating. The decrease in fatigue strength of the hard anodic oxide coatings was associated with the stress concentration at the microcracks in the coating. The better fatigue performance of the PEO coatings was attributed to the development of the compressive residual internal stress within the coatings. The reduction in the fatigue strength of the PEO coatings as compared to the uncoated material was associated with the development of the tensile residual internal stress within the substrate. This may cause an early crack initiation in the substrate adjacent to the coating.     

三种无铬封闭方法对铝合金阳极氧化膜耐蚀性的影响

研究了沸水封闭、醋酸镍封闭和电压加载下己二酸铵封闭对LY12铝合金阳极氧化膜耐蚀性的影响。通过场发射扫描电镜（FE-SEM）和电化学阻抗谱（EIS）对三种无铬封闭方法处理后铝合金阳极氧化膜的表面微观形貌和耐蚀性进行了研究。结果表明：封闭处理可以有效地闭合阳极氧化膜的微孔,提高氧化膜耐腐蚀性能。电压加载下己二酸铵封闭可以有效缓解氧化膜的腐蚀。三种无铬封闭方法处理后的氧化膜耐腐蚀性能从小到大依次为：沸水封闭,醋酸镍封闭,电压加载下己二酸铵封闭。     

6063铝合金阳极氧化膜的耐碱腐蚀性能

铝合金建筑型材阳极氧化膜耐碱性能是衡量其质量的重要指标。采用自行研制的耐蚀性电位测量仪对预制不同厚度的6063铝合金建筑型材阳极氧化膜进行耐碱腐蚀性能测试,并用金相显微镜、扫描电子显微镜对氧化膜的腐蚀形貌进行观察。结果表明:随着6063铝合金阳极氧化膜膜层厚度的增加,其耐碱腐蚀时间逐渐增长;当腐蚀电位达1mV时停止试验,不同膜层厚度的试样腐蚀形貌大致相同。