2024铝合金常温硬质阳极氧化及性能研究

发布时间：2017-12-02 05:28

  本文关键词：2024铝合金常温硬质阳极氧化及性能研究

  更多相关文章： 2024铝合金 直流叠加脉冲电源 耐磨性 硬度 疲劳强度

【摘要】：2024铝合金由于其质量轻,比强度高,所以被广泛用于航空和自动化工业,但是其含铜量高却限制了其阳极氧化的工艺,铝合金硬质阳极氧化作为一种常用而又广泛的材料表面改进技术更好的满足铝合金在耐蚀和耐磨性方面的要求。本课题从环保和节能方面考虑,采用直流叠加脉冲电源作为阳极氧化电源,在硫酸、草酸、酒石酸和硫酸铝混合酸电解液中进行阳极氧化。对直流叠加脉冲电源的电气参数进行优化,优化后的参数为:高电压21V,低电压19V,频率30Hz,占空比30%,氧化时间为50min。在优化电气参数的条件下采用正交试验对电解液组分进行了优化,优化后的参数为:硫酸10%,酒石酸25g/L,草酸30g/L,硫酸铝9g/L。在优化工艺条件下获得的氧化膜的硬度和厚度为300HV,15μm。其耐磨性和耐蚀性较好。本文详细论述了电压对2024铝合金阳极氧化膜耐蚀性、纳米硬度和弹性模量的影响。当高电压为21V,低电压19V情况下获得的耐蚀性和硬度较好。同时研究了草酸和硫酸对氧化膜耐磨性的影响,得出硫酸对氧化膜厚度影响较大,而草酸对氧化膜耐磨性影响较大,草酸浓度越大,耐磨性越好。本文对2024铝合金阳极氧化膜的抗拉强度、屈服强度和疲劳强度进行了系统的研究,阳极氧化提高了氧化膜的抗拉强度和屈服强度,但是却降低了氧化膜的疲劳强度,主要归因于氧化膜的陶瓷脆性和阳极氧化中形成的裂纹源。
【学位授予单位】：中国计量学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG174.4

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本文编号：1243821