氧化时间对7A04铝合金微弧氧化膜层组织与性能的影响

在硅酸盐与铝酸盐混合电解液体系下，在7A04铝合金表面制备了微弧氧化陶瓷膜层，通过对膜层的厚度均匀性、电化学特性、物相组成以及表面形貌进行分析，研究了氧化时间对陶瓷膜层厚度、电化学耐蚀性、物相组成与表面形貌的影响。结果表明，膜层微观表面凹凸不平，呈火山喷口状形貌，微弧氧化时间不会改变膜层物相种类，主要由γ-Al₂O₃和α-Al₂O₃组成；微弧氧化时间是决定微弧氧化膜层性能的关键因素，氧化时间为25 min时，膜层厚度均匀性最好，方差为0.69,腐蚀电位为-0.482 1 V,腐蚀电流密度为3.75×10^-7 A/cm²,极化电阻为4.63×10⁶Ω·cm²;氧化时间为35 min时，交流阻抗性能最好。     

植酸添加剂对6061铝合金微弧氧化膜层性能的影响

目的 提高6061铝合金微弧氧化膜层的性能.方法 在电解液中加入5 mL/L的植酸,对6061铝合金表面生成的微弧氧化膜层进行改性.记录微弧氧化过程中的电压-时间曲线,采用SEM、EDS、XRD、电化学工作站、马弗炉等仪器设备,研究了植酸的添加对微弧氧化膜层微观结构、元素组成、相组成、耐蚀性、抗热震性等特性的影响.结果 添加植酸后,微弧氧化电压从526 V提高到538 V,微弧氧化放电更加均匀,微弧氧化膜层的生长速率增加,膜层厚度从9.3μm增加到13.6μm.放电微孔孔径减小,数量增多,膜层致密均匀,膜层结合力从3.2 N提高到3.9 N,显微硬度增加了39.2HV.植酸中的磷酸根基团和羟基可与基体电离出的Al3+结合生成植酸铝,使膜层中的C、P元素比例提高,Al元素比例降低.微弧氧化过程中,基体中的Al转变成γ-Al2O3和α-Al2O3,添加植酸后,γ-Al2O3和α-Al2O3的衍射峰强度提高.膜层的腐蚀速率从1.085×10-2 mm/a降低到1.565×10-3 mm/a,其耐蚀性能提高,同时具有良好的抗热震性能.结论 植酸的添加优化了微弧氧化膜层的结构,提高了膜层的厚度、显微硬度和膜层结合力,同时改善了膜层的耐蚀性能和抗热震性能.     

7A04铝合金的硬质阳极氧化工艺

研究了7A04铝合金的硬质阳极氧化.并给出了其工艺流程、配方、操作步骤.为满足光电瞄具结构件的功能性、装配性、防腐性、耐磨性和外观等要求,对氧化膜层的厚度、硬度提出了较严格的限定.     

6061铝合金微弧氧化膜的组织及热震性能

利用微弧氧化方法在6061铝合金上制备陶瓷膜.采用扫描电镜和X射线衍射仪研究了氧化膜的截面组织、成分和相结构,并用划痕法和热震试验评价了膜层与铝基体结合状况.结果表明微弧氧化膜由致密层和疏松层组成,氧化膜主要相组成为γ-Al2O3、α-Al2O3和SiO2非晶相.划痕压力为55N时50μm膜层开始被破坏.热震试验结果表明,50μm膜层样品经过500℃→水淬50次循环后无变化.膜层越薄,抗热震性能越好,膜层表面抛光有利于提高微弧氧化膜的热震性能.     

7A04铝合金快速热处理工艺研究

固溶和时效时间是制约高强铝合金力学性能和热处理生产效率的主要因素.本文以7A04铝合金为例通过高温预热装炉、分级固溶和提高时效温度等方法研究了高强度铝合金的快速热处理工艺.并结合金相组织观察、断口分析、X射线分析和力学性能测试,分析了快速热处理对高强铝合金组织和性能的影响.结果表明:①固溶时间相同时,分级固溶的强度高于单级固溶的强度,分级固溶的塑性略低于单级固溶的塑性.②分级固溶时,随着二级固溶时间的增加,材料的强度增加,塑性略有降低.③采用500℃高温预热装炉、470℃5min 485℃9min固溶和140℃6h 150℃1h的快速热处理工艺可以明显缩短热处理时间,提高生产效率50%以上.     

7A52铝合金表面微弧氧化陶瓷层摩擦学特性

利用微弧氧化技术在7A52装甲铝合金表面原位生成了陶瓷层,通过SEM、XRD等手段分析了陶瓷层的表面形貌和物相组成,并在MS-T3000往复式摩擦磨损试验机上考察了陶瓷层在干摩擦条件下的摩擦学行为,分析了陶瓷层的磨损失效机制.结果表明,徼弧氧化陶瓷层由α-Al2O3和γ-Al2O3陶瓷相组成,高硬度的陶瓷层提高了7A52铝合金表面接触载荷承载能力和耐磨性,耐磨性最大提高幅度达到了100倍以上.陶瓷层的磨损机制以磨粒磨损失效为主.     

微弧氧化膜对7A52铝合金搅拌摩擦焊接头腐蚀不均匀性的影响

7A52铝合金搅拌摩擦焊接头焊核区由于发生动态再结晶，晶粒比较细小，组织呈现“洋葱环”分布，热力影响区的组织沿塑性流动方向分布，热影响区晶粒尺寸发生了明显的长大.接头组织不均匀导致不同区域的腐蚀行为不同. 结果表明，没有微弧氧化膜时，母材的致钝电流远小于焊核区及热(力)影响区，更容易钝化；当微弧氧化膜的厚度为50 μm，母材的致钝电流小于焊核区及热(力)影响区，较薄的微弧氧化膜对接头腐蚀不均匀性的改善作用不明显；当微弧氧化膜的厚度为70 μm时，接头不同区域钝化特征接近，微弧氧化膜有助于减小接头组织不均匀对接头不同区域的腐蚀不均匀的影响.     

7A04铝合金球铰失效分析

7A04铝合金球铰在疲劳试验过程中发生断裂失效。通过对失效件断口的宏微观形貌观察、能谱分析以及有限元模拟计算等,分析了7A04铝合金球铰疲劳裂纹形成原因及其失效机制。结果表明,疲劳裂纹萌生于气孔、氧化夹杂物等冶金缺陷位置,并在后续起桥接连通作用进一步加速裂纹扩展,造成试件断裂失效。     

冷却工艺对7A04铝合金组织与性能的影响

研究了不同冷却介质对高温固溶7A04铝合金组织及性能的影响规律。结果表明:冷却介质对固溶态7A04铝合金的微观组织、强度及断口形貌有较大的影响。高温固溶后采用空冷处理,基体中的第二相数量较少,屈服强度及拉伸强度较低,韧性较差,断口中出现大量平整断裂面;而高温固溶后采用油冷处理,基体中出现一定数量的第二相组织,拉伸强度及屈服强度有所提高,韧性有所改善;高温固溶后采用水冷处理,基体中的第二相组织数量增多,力学性能进一步提高,断口中出现少量较小较深的断裂韧窝。高温固溶后采用液氮深冷处理,基体中出现大量的第二相组织,且弥散分布在晶内及晶界,屈服强度及拉伸强度最高,分别为570 MPa和700 MPa,断口中出现大量的较深、较小韧窝。因此,7A04铝合金的最佳冷却工艺为高温固溶后采用深冷处理。     

7A04铝合金时效强化的试验研究及其强度计算

以铝合金时效强化动力学理论为基础,研究了高温预热固溶处理后不同的时效工艺对7A04铝合金组织和性能的影响,得到了优化的双级时效工艺.在此基础上,建立了合金成分、析出相尺寸及其体积分数与合金屈服强度之间的计算模型,并利用该模型对7A04铝合金单级时效和双级时效后的屈服强度进行计算.该模型集成了固溶强化和弥散强化对合金屈服强度的贡献,在达到最大时效强度之前,计算结果和试验测量结果较为一致.此后,随着强化相体积分数计算偏差增加,计算强度与测量强度之间的误差也有所增大.     

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.     

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。     

铝合金发动机缸体微弧氧化层的特性

对经微弧氧化处理后的40型铝合金缸体的性能指标的测试,研究分析了微弧氧化处理后镀层的耐磨性,并与磷钒铜铸铁、镀硬铬层的耐磨性能进行了对比。结果表明,经微弧氧化处理后的铝合金缸体运行稳定性及性能测试指标均优于镀硬铬;在油润滑条件下,其耐磨性能优于镀硬铬层和磷钒铜铸铁的。     

Nb-Hf合金表面Si-Ti-Cr硅化物涂层在恒温氧化和热震中的高温抗氧化性能（英文）

为了提高Nb-Hf合金的高温抗氧化性能,采用浆料烧结和高温渗透制备了Si-Ti-Cr硅化物涂层。分析了Si-Ti-Cr硅化物包覆的Nb-Hf合金样品在恒温氧化和高温热震条件下的抗氧化性能,揭示了Si-Ti-Cr涂层高温恒温氧化和高温热震条件下的失效机理。结果表明,在1800℃恒温氧化5 h条件下,涂层的增重为7 mg/cm²;在1700℃热震循环50周次和恒温氧化5 h条件下,涂层的最大增重为1.8mg/cm²。硅化物涂层在1800℃恒温氧化环境下和1700℃热震/恒温氧化环境下具有优异的抗氧化性能。     

铝合金微弧氧化膜层耐蚀性研究现状

铝合金微弧氧化技术是提高其表面性能的一项重要技术,微弧氧化膜层的耐蚀性直接影响其适用范围。较系统地总结了铝合金微弧氧化中影响膜层耐蚀性的因素,包括电解液和电参数2大部分。电解液主要由主盐、添加剂及NaOH等组分组成;电参数主要是电流、电压、占空比及频率等因素。提出了几种提高微弧氧化膜层耐蚀性的后处理方法,探讨了各因素对膜层耐蚀性影响的作用机理。     

影响铝合金微弧氧化起弧电压的因素

针对目前微弧氧化技术中存在的电能消耗高的问题,对影响铝合金微弧氧化起弧电压的因素进行了研究,分析溶液成分和含量、工艺条件等因素对起弧电压的影响.试验结果表明,低能耗微弧氧化工艺中,温度最佳控制范围在30～60 ℃,溶液中的NaOH和Na2SiO3最佳浓度应分别控制在2 g/L和5～8 g/L,脉宽应控制在40～80 μs.     

稀土Ce对7A04铝合金耐腐蚀性能的影响

目的提高7A04铝合金的耐腐蚀性能。方法采用周期浸润腐蚀试验模拟海洋大气环境,研究了不同稀土Ce含量的7A04铝合金的腐蚀行为及规律。通过金相显微镜和扫描电子显微镜,观察了不同试样的组织和夹杂物形貌。采用失重法和电化学阻抗技术,分析了试样的腐蚀动力学规律及电化学行为特性。结果在Ce质量分数分别为0%、0.39%和0.81%的7A04铝合金中,稀土Ce的加入量为0.39%时,其晶粒最细小,第二相与夹杂最少且分布最均匀,合金的基体组织得到了改善。稀土7A04铝合金的腐蚀失重明显低于不含稀土Ce的7A04铝合金,且锈层电阻升高,其中含0.39%稀土Ce的7A04铝合金的锈层电阻最高。结论三种7A04铝合金均发生了明显的局部腐蚀,主要为点蚀。稀土Ce的加入,改变了非稀土铝合金中的T相和S相,生成了新的细小的块状金属间化合物,改善了组织的均匀性,提高了其腐蚀锈层电阻,增加了锈层对基体的保护能力,使铝合金耐海洋大气腐蚀性能提高。在三种稀土Ce含量的铝合金中,含0.39%稀土Ce的7A04铝合金的耐蚀性最佳。     

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。     

电流密度对铝合金微等离子体氧化陶瓷膜抗热震性能的影响

用微等离子体氧化方法在LY12铝合金表面制备了一层氧化陶瓷膜，然后用加热一淬冷的方法进行抗热震试验，研究了电流密度对陶瓷膜抗热震性能的影响，并结合SEM、XRD等手段对试验现象和膜层的结合强度进行了分析。结果表明：随着电流密度的增加，陶瓷膜的抗热震性能降低。