钛合金镀铝层微弧氧化膜的制备及性能研究

发布时间：2024-04-18 01:46

　　针对TC4钛合金硬度低,耐磨性较差等缺陷。采用多弧离子镀技术在TC4钛合金表面制备一层纯铝层,然后利用微弧氧化(MAO)技术,使纯铝层转化为Al₂O₃陶瓷层,以期可以提高基体的硬度和耐磨性。通过改变多弧离子镀铝层的厚度进行试验,以筛选出适宜后续进行微弧氧化的最佳镀铝层厚度。在同样的镀铝层厚度下,改变微弧氧化时间,确定最佳性能对应的微弧氧化时间。采用扫描电子显微镜(SEM)观察陶瓷膜层显微形貌,采用能谱仪(EDS)分析膜层成分,采用X射线衍射仪(XRD)测定膜层物相组成,利用摩擦磨损实验测试膜层耐磨性能,通过拉伸试验测试膜层结合强度,采用盐雾实验对比膜层耐蚀性能。研究结果表明:在微弧氧化Na₂SiO₃ 10g/L+KOH 5g/L的电解液配方下,多弧离子镀铝层厚度分别为20μm、30μm、40μm、50μm,微弧氧化时间固定为4h,当多弧离子镀铝的厚度是40μm时,该工艺下制备的复合微弧氧化膜镀铝层达到完全氧化,膜层表面平整致密、膜层缺陷较少,且膜层整体硬度较高。在同样的微弧氧化电解液配方下,将镀铝层...

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 钛合金性质及应用
        1.1.1 钛合金的性质
        1.1.2 钛合金的应用
    1.2 钛合金耐磨处理研究现状
        1.2.1 单一表面处理技术
        1.2.2 复合表面处理技术
    1.3 涂层制备方法
        1.3.1 多弧离子镀技术
        1.3.2 微弧氧化技术
    1.4 研究目的及研究内容
第2章 实验材料、涂层的制备及研究方法
    2.1 实验材料及仪器
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器
        2.1.3 化学试剂
    2.2 涂层的制备
    2.3 研究方法
        2.3.1 厚度测试
        2.3.2 微观形貌
        2.3.3 物相组成
        2.3.4 粗糙度
        2.3.5 显微硬度
        2.3.6 摩擦磨损
        2.3.7 拉伸试验
        2.3.8 耐蚀性能
第3章 多弧离子镀铝层厚度对复合MAO膜性能影响
    3.1 微观形貌
    3.2 涂层厚度
    3.3 物相组成
    3.4 显微硬度
    3.5 粗糙度
    3.6 摩擦磨损
    3.7 本章小结
第4章 微弧氧化时间对复合MAO膜性能影响
    4.1 表面形貌
    4.2 截面形貌
    4.3 MAO过程时间电压曲线
    4.4 膜层相结构分析
    4.5 显微硬度
    4.6 摩擦磨损
        4.6.1 疏松层摩擦磨损实验
        4.6.2 致密层摩擦磨损实验
        4.6.3 铝合金微弧氧化膜摩擦磨损实验
    4.7 结合强度
    4.8 耐蚀性能
        4.8.1 中性盐雾实验
        4.8.2 电化学实验
    4.9 本章小结
第5章 结论
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3957237