2A50铝合金表面微弧氧化自润滑陶瓷层的制备与耐磨性能的优化

发布时间：2024-03-25 00:34

　　微弧氧化技术是一种在阴阳两极与电解液间施加高脉冲能量,诱发高能微弧等离子体,实现阀金属表面陶瓷化的材料加工技术,能够有效解决轻型金属材料——铝合金的摩擦学性能差的问题。本文利用双极性脉冲电源,采用微弧氧化技术在2A50铝合金表面原位生成耐磨的陶瓷层。使用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)、维氏硬度计、轮廓仪和球盘式摩擦磨损试验仪表征了陶瓷层的微观结构、元素含量及分布、物相组成、硬度与耐磨性。主要研究内容如下:(1)探究负电压(0至-200 V)对陶瓷层的影响。结果表明:经微弧氧化制备得到了主要成分为γ-Al₂O₃的陶瓷层;负电压对陶瓷层的致密性与硬度有较大影响;在负电压为-100 V时,负电压的重熔与切削作用大幅优化了陶瓷层的微观结构与氧化铝的结晶度,此时陶瓷层最致密,硬度最大(1321 HV0.5),摩擦系数曲线最为平稳,耐磨性最高。(2)探究正向占空比(5%至25%)对陶瓷层的影响。结果表明:陶瓷层主要成分为α-Al₂O₃与γ-Al₂O

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
引言
1 微弧氧化介绍
    1.1 微弧氧化技术与特点
    1.2 微弧氧化成膜过程
    1.3 微弧氧化技术国内外发展现状
    1.4 自润滑复合陶瓷涂层
    1.5 选题依据及内容
2 实验设备及方法
    2.1 微弧氧化设备
    2.2 试验材料
    2.3 微弧氧化的电解液
    2.4 微弧氧化陶瓷层制备
    2.5 微弧氧化陶瓷层组织观察与性能测试
3 负电压对2A50铝合金微弧氧化陶瓷层性能的影响
    3.1 陶瓷层相组成
    3.2 陶瓷层微观结构
    3.3 陶瓷层硬度
    3.4 陶瓷层摩擦磨损性能
    3.5 负电压的作用机理讨论
    3.6 小结
4 占空比对陶瓷层性能的影响
    4.1 正向电流密度与时间关系
    4.2 陶瓷层相组成
    4.3 陶瓷层表面形貌
    4.4 陶瓷层硬度
    4.5 陶瓷层摩擦磨损性能
    4.6 小结
5 Na₂SiO₃-KOH-MoS₂电解液体系中探究MoS₂浓度对陶瓷层性能的影响
    5.1 正向电压与时间关系
    5.2 陶瓷层相组成
    5.3 陶瓷层表面、截面形貌
    5.4 陶瓷层硬度
    5.5 陶瓷层摩擦磨损性能
    5.6 自润滑复合陶瓷涂层的形成过程讨论
    5.7 小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3938262