LY12铝合金微弧氧化后疲劳特性研究

微弧氧化是一种新兴的表面改性技术，利用810Material Test System疲劳试验机，对LY12-CZ铝合金微弧氧化后疲劳特性进行了研究。结果表明：疲劳特性随着膜厚的增加先提高后降低，膜厚有一极限值；与阳极氧化相比，膜厚为15μm，20μm试件的平均循环次数分别提高19．8%和24．4％，膜厚为25μm试件的平均循环次数降低14．6％；膜层较薄时疲劳断裂后断口膜层与基体结合紧密，膜层较厚时疲劳断裂后断口膜层部分脱落。     

LY12试件厚度及微弧氧化膜厚对疲劳性能影响

微弧氧化是一种新兴的表面处理技术,利用微弧氧化技术在铝及铝合金材料表面生成陶瓷层,该膜层耐磨,耐腐蚀,耐高温冲击等性能明显优于传统阳极氧化膜.本文对试件厚度与LY12-CZ铝合金微弧氧化膜层厚度关系进行了研究.研究表明,试件厚度影响微弧氧化后不同膜厚的试件疲劳特性,试件厚度为2 mm时,膜厚10～20 μm微弧氧化对试件疲劳寿命有提高;试件厚度3 mm时,膜厚10～25 μm,微弧氧化使试件疲劳寿命略有降低;预腐蚀疲劳实验表明,微弧氧化试件腐蚀疲劳寿命比普通阳极化试件的腐蚀疲劳寿命高.     

AZ91D镁合金在硅酸盐体系下微弧氧化配方的优化

微弧氧化是一种先进的表面处理工艺。该技术具有工艺简单、清洁无污染、膜层均匀致密，材料适应性宽等特点，得到的微弧氧化膜既具备普通阳极氧化膜的性能，又兼有陶瓷喷涂层的优点，突破了传统的阳极氧化技术，是镁合金阳极氧化的重点发展方向，其中工艺参数特别是电解液的组成和浓度对微弧氧化膜结构和性能影响方面的研究具有极其重要的作用。本文采用4因素3水平的正交实验，从考察耐腐蚀性、膜层厚度和致密性出发，确定了AZ91D镁合金在硅酸盐体系下微弧氧化电解液的优选配方，并研究了在此配方条件下生成微弧氧化陶瓷膜的微观形貌和相结构。     

不同NaOH浓度对TC4钛合金微弧氧化的影响

在磷酸盐体系中采用不同浓度NaOH对TC4钛合金进行微弧氧化处理,在其表面制得陶瓷膜层,利用扫描电镜对膜层形貌结构进行分析,并在20%H2SO4溶液中作腐蚀实验。结果表明,陶瓷膜层与基体结合良好,表面呈微孔形貌,与基体相比,硬度及耐腐蚀性得到提高,NaOH浓度对陶瓷层的影响不是线性关系,浓度太高或太低都将影响微弧氧化的处理效果。通过实验比较得出NaOH浓度为1g/L维护氧化处理后的效果较好,生成的陶瓷膜表面光滑平整,且处理后的试样硬度较好。     

氢氧化钠电解液中铝合金的微弧氧化

叙述了在NaOH电解液中进行铝合金表面微弧氧化处理。经微弧氧化制备的铝氧化膜，厚度可达80μm，显微硬度可达HV1200。通过X射线衍射（XRD）分析和扫描电镜（SEM）分析观察可知，铝合金氧化膜层相结构为α-Al2O3和γ-Al2O3，膜层与铝基体结合良好。通过热分析（TG、DSC）可知，此工艺制备的氧化膜有很好的热稳定性。     

AZ31B镁合金/6061铝合金异质金属连接件整体微弧氧化膜的制备及其结构

对AZ31B镁合金和6061铝合金异质金属铆接件进行了微弧氧化,研究了不同时间微弧氧化膜的微观形貌、物相组成、电化学性能、硬度等,对比分析了微弧氧化过程中镁合金、铝合金表面氧化膜的形成过程。结果表明:经过10min的微弧氧化后,该连接件整体被氧化膜包裹,氧化膜与2种合金基体均紧密连接,且均由致密层和疏松层组成;镁合金表面氧化膜主要由MgO、少量硅酸盐和氟化物组成,而铝合金表面氧化膜主要由Al_2O_3及少量硅酸盐组成;微弧氧化提高了连接件中镁合金、铝合金的腐蚀电位,降低了二者的腐蚀电位差,有效缓解了电偶腐蚀的发生。     

铝合金表面微弧氧化陶瓷层的耐腐蚀性能

采用微弧氧化技术,以硅酸钠为主体配以Na2WQ、KOH、Na2EDTA辅助添加剂的电解液,在2A12铝合金表面原位生成陶瓷层,以提高铝合金的耐腐蚀性能.用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)分析了微弧氧化陶瓷层的截面形貌和相结构;用显微硬度仪测量了陶瓷层的显微硬度;用CS300P型电化学腐蚀工作站在36 g/L的NaCl溶液中测试了陶瓷层的电化学腐蚀性能.结果表明:微弧氧化陶瓷层的厚度为4 μm,显微硬度达到683 HV,其相组成主要是α-Al2O3和γ-Al2O3;铝合金表面微弧氧化陶瓷层提高了铝合金的耐腐蚀性能,使其腐蚀速率明显减慢.     

微弧氧化与稀土铈盐封孔对7A85新型铝合金耐蚀和耐磨性能的影响

为改善7A85新型铝合金表面的耐蚀和耐磨性能,利用微弧氧化技术在其表面原位生成陶瓷膜层,用稀土铈盐溶液对陶瓷膜进行封孔处理。通过扫描电子显微镜观察陶瓷膜的表面形貌,采用X射线衍射仪分析膜层的相结构,利用盐雾腐蚀试验和电化学测试评价了陶瓷膜的耐蚀性能,用球-盘摩擦磨损试验机研究了陶瓷膜的摩擦学性能。结果表明:7A85铝合金表面微弧氧化陶瓷膜主要由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成,陶瓷膜表面经稀土封孔处理后致密性提高。单纯的微弧氧化处理提高了7A85铝合金的耐腐蚀性能,使其抗3.5%NaCl水溶液腐蚀速率降低了1个数量级;对微弧氧化膜层进行稀土铈盐封孔处理进一步提高了膜层的耐蚀性能,腐蚀速率降低1个数量级。微弧氧化陶瓷膜显著提高了7A85铝合金表面的耐磨性能,体积磨损率从4.56×10-3mm3/(N·m)降至5.73×10-4mm3/(N·m);稀土铈盐封孔处理降低了陶瓷膜的摩擦系数,但对磨损速率无显著影响。     

微弧氧化与稀土铈盐封孔对7A85新型铝合金耐蚀和耐磨性能的影响

为改善7A85新型铝合金表面的耐蚀和耐磨性能,利用微弧氧化技术在其表面原位生成陶瓷膜层,用稀土铈盐溶液对陶瓷膜进行封孔处理。通过扫描电子显微镜观察陶瓷膜的表面形貌,采用X射线衍射仪分析膜层的相结构,利用盐雾腐蚀试验和电化学测试评价了陶瓷膜的耐蚀性能,用球-盘摩擦磨损试验机研究了陶瓷膜的摩擦学性能。结果表明:7A85铝合金表面微弧氧化陶瓷膜主要由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成,陶瓷膜表面经稀土封孔处理后致密性提高。单纯的微弧氧化处理提高了7A85铝合金的耐腐蚀性能,使其抗3.5%NaCl水溶液腐蚀速率降低了1个数量级;对微弧氧化膜层进行稀土铈盐封孔处理进一步提高了膜层的耐蚀性能,腐蚀速率降低1个数量级。微弧氧化陶瓷膜显著提高了7A85铝合金表面的耐磨性能,体积磨损率从4.56×10-3mm3/(N·m)降至5.73×10-4mm3/(N·m);稀土铈盐封孔处理降低了陶瓷膜的摩擦系数,但对磨损速率无显著影响。     

TC4钛合金微弧氧化陶瓷膜层形貌及性能研究

对TC4钛合金进行微弧氧化处理,在其表面制得陶瓷膜层,利用X射线衍射、扫描电镜、能谱仪以及显微硬度对膜层形貌、结构和性能进行分析,并在20%H2SO4溶液中作腐蚀实验。结果表明,陶瓷膜层与基体结合良好,表面呈微孔形貌,类似于火山堆,由金红石和锐钛矿构成,与基体相比,硬度及耐腐蚀性得到提高。     

镀镍石墨磁性纳米粒子对ZL109微弧氧化反应过程及膜层耐磨性能影响

为进一步探索微弧氧化反应过程中微弧氧化陶瓷层表面形貌、孔隙率等基本特征的受控机制,创新地提出向微弧氧化电解液中引入磁性粒子,即镀镍石墨磁性纳米粒子,探索磁性添加剂粒子对微弧氧化反应过程及膜层耐磨性能的影响.从膜层表面形貌、横截面形貌、孔隙率、平均孔径、厚度、表面粗糙度、反应能耗及物相组成等方面对微弧氧化反应过程进行了分...     

蛇纹石纳米粒子对ZL109铝合金活塞微弧氧化膜层摩擦性能的影响

配制蛇纹石纳米粒子分散液,选定不同质量浓度分散液加入电解液中,分别对ZL109铝合金试件进行微弧氧化处理,制备蛇纹石纳米粒子复合微弧氧化陶瓷膜。通过测厚仪和显微硬度计对复合陶瓷膜进行检测得到表面性能最佳的试件,并在摩擦磨损试验机上考察该试件的摩擦学性能;通过分析其截面形貌和磨损前后表面形貌,探讨其摩擦机制。结果表明,蛇纹石纳米颗粒的加入使微弧氧化复合陶瓷层的膜厚增加、硬度升高,且蛇纹石纳米颗粒存在最佳添加量,使复合陶瓷膜试件具有较高的厚度和硬度;蛇纹石纳米颗粒的加入降低了复合陶瓷膜摩擦因数,改善其磨损性能。在摩擦过程中,蛇纹石对表面孔隙进行了填充,使表面的粗糙度减小;同时,蛇纹石在摩擦形成了类似薄膜的块状,起到了自修复的作用。     

镁合金磁控溅射镀铝耐蚀防护层研究

在AZ31镁合金表面进行了磁控溅射铝防护层的镀覆,并研究了镀层的成分分布、形貌、显微力学性能、防腐蚀性能及工艺条件对镀层的影响。结果表明：直径为1～2μm的细小晶粒均匀在镁合金基体表面沉积形成致密铝镀层,镀层和基体之间存在混融的过渡层;镀层表面粗糙度在2μm以下并与基体结合良好,其硬度、弹性模量等高于镁合金基体并具有一定韧性和弹塑性能;适当降低氩气压力,提高溅射电流,可改善镀层质量。镀层提高了镁合金基体的自腐蚀电位并降低了腐蚀电流,从而抑制了腐蚀倾向,但自腐蚀电位低于热喷涂铝电位且腐蚀电流高于微弧氧化处理电流。     

LY12铝合金微弧氧化配方的优化

在大量试验的基础上，采用3因素3水平的正交试验方法，从考察耐腐蚀性、膜层厚度、膜层硬度出发，确定LY12铝合金在硅酸盐体系下微弧氧化电解液优选配方，并研究了在此配方基础上生成的微弧氧化涂层的微观形貌和相结构，陶瓷层表面微孔较小，膜层均匀致密。     

复杂形状钛管件内表面氧化铝涂层综合制备新工艺研究

摘要：为提高钛管件的耐腐蚀性能及抗冲刷磨损性能,研究了在具有复杂形状钛管件内表面制备氧化铝陶瓷涂层的新方法。先通过爆炸焊接制备了Ti／Al双金属复合管,再将其成形为复杂管件,接着通过微弧氧化将复合管件的铝层进行陶瓷化处理,从而将铝层部分转化为氧化铝层。采用XRD、SEM对氧化铝层的相组成及形貌进行了分析,并对氧化铝层与基体的结合强度、耐腐蚀性能和耐冲刷性能进行了表征。结果表明：涂层主要由γ-A12O3及α—A1203组成,其中γ-A12O3的厚度约为40／μm,α-A1203。的厚度约为10μm;陶瓷涂层与基体结合力达55N,涂层腐蚀电流比钛基体降低5个数量级。另外,氧化铝陶瓷涂层可以有效地防护基体被冲刷。     

电解液中Na2CO3/C6H12O6对AZ31镁合金阳极氧化膜结构与耐腐蚀性能的影响

在添加不同含量Na2CO3和C6H12O6的NaOH-Na2SiO3-Na2B4O7基础电解液中,对AZ31镁合金进行直流阳极氧化处理,研究了镁合金阳极氧化膜的微观结构以及在中性盐雾中的耐腐蚀性能。结果表明:镁合金阳极氧化膜主要由MgO相和Mg2SiO4相组成;电解液中添加Na2CO3和C6H12O6后,阳极氧化膜表面微孔分布均匀且尺寸减小,阳极氧化膜厚度增加;当Na2CO3质量浓度由10g·L^-1增加到30g·L^-1时,微孔尺寸增大,氧化膜厚度减小;当C6H12O6质量浓度由5g·L^-1增加到15g·L^-1时,微孔尺寸减小,阳极氧化膜厚度增加;镁合金阳极氧化膜的主要腐蚀形式为点蚀,呈河流状花样分布;电解液中添加10g·L^-1 Na2CO3时,阳极氧化膜表面微孔最细小,孔径为1~3μm,阳极氧化膜厚度达16μm,阳极氧化膜具有较好的耐腐蚀性能。     

在高温硝酸与丙烷蒸气环境中R60702工业纯锆的腐蚀行为

通过均匀腐蚀试验研究了R60702工业纯锆在高温硝酸和丙烷蒸气环境中的腐蚀行为。结果表明:R60702纯锆在260℃的硝酸与丙烷蒸气中的腐蚀速率极低,表面氧化膜较致密,厚度约为15μm;在430℃的硝酸与丙烷蒸气中的腐蚀速率较高,表面氧化膜厚度约为50μm,由外层疏松氧化膜和内层致密氧化膜组成,氧化膜中存在微裂纹,且部分氧化膜脱落;表面氧化膜均主要由单斜ZrO2和四方ZrO2组成;当温度为260℃时,致密氧化膜对基体起到保护作用;当温度为430℃时,氧化膜保护作用降低,氧化膜增厚并产生应力松弛,导致四方ZrO2转变为单斜ZrO2,氧化膜体积膨胀并产生微裂纹,裂纹扩展合并导致氧化膜脱落。     

不同表面处理对AZ91D镁合金耐蚀性的影响研究

通过中性盐雾腐蚀试验,对镁合金化学氧化和微弧氧化后表面膜层的耐蚀性能进行了比较。结果表明,镁合金经过化学氧化和微弧氧化后,耐蚀性能均有提高,但是微弧氧化后镁合金表面形貌要优于化学氧化,从微观结构解释了不同膜层腐蚀形式不同的原因。     

不同表面处理对AZ91D镁合金耐钬性的影响研究

通过中性盐雾腐蚀试验,对镁合金化学氧化和微弧氧化后表面膜层的耐蚀性能进行了比较。结果表明,镁合金经过化学氧化和微弧氧化后,耐蚀性能均有提高,但是微弧氧化后镁合金表面形貌要优于化学氧化,从微观结构解释了不同膜层腐蚀形式不同的原因。     

Ti(C,N)基金属陶瓷在900～1150℃的氧化行为

为研究Ti(C,N)基金属陶瓷在高温条件下的可应用性,采用XRD、SEM、EDS等方法分析了该陶瓷在900～1 150℃的氧化行为及其机理。结果表明:在900～1 150℃范围内,陶瓷氧化程度随氧化温度的升高而显著增加,其质量增加曲线近似呈抛物线形;在900℃空气中氧化100 h后,陶瓷表面生成致密氧化膜(NiO+TiO_2),厚度小于10μm,对基体具有保护作用;而在1 150℃条件下,在致密层氧化膜(NiO+TiO_2)表面衍生出岛状疏松层(TiO_2),100 h后厚度达80μm,氧化膜逐渐失去保护作用。