不同硅含量鋁合金微弧氧化膜層的制備及耐磨耐腐蝕性能.pdf

1、鋁合金耐腐蝕耐磨損性能較差，為了使其在航空航天等對耐腐蝕耐磨損性要求較高的領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用，本文采用微弧氧化法在高硅含量環(huán)保鋁鑄鋁ADC12上制備出表面均勻耐腐蝕性能優(yōu)異陶瓷膜，在低硅含量鋁合金LD2上制備出表面均勻耐磨損性能優(yōu)異陶瓷膜，并對復(fù)雜形狀鋁合金微弧氧化膜層制備方法進(jìn)行探索。利用厚度儀、粗糙度儀、XRD、SEM、EDS等方法對膜層結(jié)構(gòu)組成進(jìn)行表征，分析了電流密度、占空比、頻率對膜層結(jié)構(gòu)組成的影響規(guī)律。利用電化學(xué)工作站及摩擦

2、磨損試驗機(jī)分別對膜層進(jìn)行耐腐蝕、耐磨損性能測試，探索膜層結(jié)構(gòu)組成對其耐腐蝕耐磨損性能的影響。
　　高硅含量環(huán)保鋁鑄鋁ADC12陶瓷膜厚度、粗糙度隨電流密度、占空比增大而增大，隨頻率增大而減小，膜層物相組成主要為γ-Al2O3和少量α-Al2O3，膜層表面呈現(xiàn)細(xì)孔和少量凸起結(jié)構(gòu)。膜層表面越致密、越平整，表面微孔越小則膜層的耐腐蝕性能最好。膜層較厚其α-Al2O3含量較高，表面凸起較少則其耐腐蝕性能較好。優(yōu)化最佳工藝參數(shù)為電流密度10

3、A/dm2、占空比50％、頻率600Hz，氧化時間40min。該條件下所制陶瓷膜表面均勻致密，厚度為15μm左右，粗糙度為0.52μm，摩擦系數(shù)穩(wěn)定為0.2左右，其腐蝕電流為1.253×10-8A/cm2，相比于基體降低三個數(shù)量級。
　　低硅含量鋁合金LD2陶瓷膜厚度、粗糙度隨電流密度、占空比、頻率增大而增大，陶瓷膜物相組成主要為α-Al2O3和少量γ-Al2O3，膜層表面呈“火山口”形貌。膜層表面越均勻致密，膜層越厚，其耐磨損性

4、能越好。優(yōu)化最佳工藝參數(shù)為電流密度10A/dm2、占空比50%、頻率100Hz，氧化時間60min。該條件下所陶瓷膜表面均勻致密，厚度達(dá)到50μm左右，摩擦系數(shù)為0.4，滑動摩擦3000m后膜層幾乎不再失重，其腐蝕電流為7.930×10-9A/cm2，相比于基體降低三個數(shù)量級。
　　高硅鋁合金在高頻率600Hz，低硅鋁合金鋁合金在低頻100Hz制備出表面光潔致密的陶瓷膜，較好用于耐腐蝕耐磨損環(huán)境中。采用對形陰極法能在復(fù)雜鋁合金表面