LY12铝合金表面微弧氧化涂层的制备工艺优化及其性能研究.pdf 全文免费在线

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兰州理工大学硕士学位论文LY12铝合金表面微弧氧化涂层的制备工艺优化及其性能研究姓名:张文群申请学位级别:硕士专业:材料加工工程指导教师:阎峰云20080515硕士毕业论文摘要铝及其合金虽具有许多优点,并得到了广泛的应用,但由于铝的电极电位低,在潮湿气氛中与其它高电位金属接触时极易产生接触腐蚀。虽然铝表面的自然氧化膜也有很好的耐蚀性,但由于其薄、硬度低,不足以防止恶劣环境下的腐蚀,也不能防止因磨擦而造成的破坏。因此,在实际应用中对铝合金进行适当的表面处理以增强其抗蚀能力己成为必不可少的工艺之一。微弧氧化是近年来在国内外兴起的一种表面处理技术,它主要用于对铝、镁、钛等金属及其合金的表面进行改性处理,由于其工艺简单,处理的表面性能优越,其应用前景被国内外表面处理业内人士十分看好,本论文研究铝合金的微弧氧化具有重要的理论和实际意义。本论文进行了单组分电解质溶液体系的研究,考察了各单组分电解液浓度对微弧氧化陶瓷膜厚度、硬度、耐腐蚀性的影响,在单因素实验的基础上,进行了以硅酸钠为主成膜剂的微弧氧化电解液体系的L9(34)的正交实验,优化出最佳的LY2铝合金微弧氧化电解液体系的配方组成为:硅酸盐Na2Si03:109/L;硼酸H3803:4.59/L;氢氧化钾KOH:lg/L;双氧水H202:2ml/L。详细研究了各种工艺条件(包括电流密度、处理电压、氧化时间、温度电参数等)对所形成的微弧氧化陶瓷膜性能及成膜的影响,确定出最佳工艺条件:初始电压280V;电流密度1OA/dmz;氧化时间45min;频率为800Hz;负脉冲4;占空比20%;温度为25℃~50℃。采用SEM、XRD等方法对陶瓷膜的表面微观形貌、结构及成分进行了表征。结果表明,陶瓷膜主要由A1203相组成;陶瓷膜层由过渡层、致密层及疏松层构成,基体与膜层之间互相渗透,形成典型的冶金结合。同时对微弧氧化陶瓷膜的膜层厚度、膜基结合强度也进行了测试,还考察了微弧氧化前后力学性能的变化,并对变化的机理进行理论上的分析。关键词:微弧氧化;铝合金;电解液;工艺参数;表征LYl2铝合金表面微弧氧化涂层的制备工艺优化及其性能研究AbstractAluminumalloyhasmanygoodphysicalandchemistryproperties,andisappliedwidelyina11fields,butits10wpolepotentialmakesaluminumalloybadanti.erodeproperty,especiallycontactedwithmetalsofhighpolepotential,itiseasilyerodedthroughspot—erosion.A1thoughthenaturaloxidefilmonthealuminumhasgoodanti_erosionproperty,becausethenaturalfilmisverythin,anditsrigidityisVerylow,ItcouldnottopreVentcorrosionunderadversecircumstancesandcould.notpreVentthedestructioncausedbyfriction.SurfacetreatmenttoimproVeitsanti—erosionproperlyisnecessaryinpracticalindustrialappliance.Micro^√arcoxidationisanewsurfacetreatmentTechn0109y.Recentlymicro-arcoxidationisthetechnologyofthesurfacetreatmentthathasbeendeVelopedinhomeandabroad,whichcantreatAluminumanoy,MagnesiumalloyandTitaniumalloy.Becauseofthesimpletechnicalprocessandthepredominantperformanceoftreatedsurface,theapplyingprospectisVeryfineathomeandabroad,S0theMAOstudyonA1uminumalloyhasitsimportanttheoreticalandpracticalsignificance.Inthispaper,ponentelectrolytesolutionisinVestigated,reViewingtheeffectsofeVeryelectr01Vteconcentrationonthethickness,hardness,anti-erosionofoxidationcOating,ponentelectrolyteexperiment,usingL9(34)orthogonalexperiment,positionoftheelectrolytesystemfbrLYl2Aluminumalloyisfoundout:Na2Si03:109/L;H3803:4.59/L;KOH:lg/L;H202:29/L;temperature:25℃~50℃etc.Variousprocessingparameters(includingcurrentdensity、Voltage、oxidationtime、Electricalparametersetc.)arestudied,andthebesttechnicalparametersisfound:urrentdensity10A/dmz,0xidationtime45min,electrolytetemperature<45。C,Frequency800Hzetc.Thispaperhasanalyzedthesurfaceandcross·oatingsbyusingXRD,SEM.TheresultsshowthatcoatingmainlycontainA1203,posedofthethree.pactlayerandloose1ayer.Thesubstrateandc。rateeach。ther,bination-Atthesametimeinspectedmicro.oxidationoftheceramicfilmthickness,thebondstrengthetc.,A1soinspectedthemicro.oxidationfilmpropertiesbeforeandafterthechange,andgivethetheoreticalanalysis.Keywords:Micro‘arcOxidation;AluminumaIloy;electrolyte;ProcessParameters;CharacterizationⅢ兰州理工大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明:所

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