溫度梯度對(duì)鋁合金硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜性能的影響.pdf

1、本課題針對(duì)溫度梯度對(duì)6061鋁合金硫酸硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜性能的影響進(jìn)行研究。目的在于提高鋁合金硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜厚度與硬度的同時(shí)，建立新的陽(yáng)極氧化膜生成理論。鋁合金具有優(yōu)良的性能，使用量最大、應(yīng)用面廣。但是鋁元素活潑，腐蝕電位低，易腐蝕，因此需要進(jìn)行表面強(qiáng)化，以擴(kuò)大鋁合金的應(yīng)用范圍和延長(zhǎng)使用壽命。傳統(tǒng)硬質(zhì)陽(yáng)極氧化，需要低溫槽液，能耗高、不利于環(huán)保，并且要想進(jìn)一步提高氧化膜的性能比較困難。本課題在傳統(tǒng)理論的基礎(chǔ)上，從氧化熱傳輸和氧化氣泡重新認(rèn)識(shí)氧

2、化膜的生成規(guī)律，建立模型指導(dǎo)相關(guān)工藝方法，控制氧化膜的微觀結(jié)構(gòu)，降低孔隙率，提高致密度，使氧化膜的厚度和硬度顯著增加。
　　 本文研究了電流密度、冷卻液溫度、電解液溫度等工藝參數(shù)對(duì)氧化膜厚度、硬度和微觀結(jié)構(gòu)的影響，并與傳統(tǒng)方法獲得的氧化膜進(jìn)行比較。利用掃描電鏡(SEM)和計(jì)算機(jī)顯微圖像分析儀(XJP-6A)對(duì)氧化膜微觀形貌進(jìn)行分析；利用數(shù)字式覆層測(cè)厚儀(TT230)、電腦顯示型手動(dòng)轉(zhuǎn)塔顯微硬度計(jì)(MVC-1000JMT1)測(cè)得氧

3、化膜的厚度、硬度。
　　 基于傳統(tǒng)陽(yáng)極氧化理論，對(duì)本文的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析、討論，得到：
　　 (1)與傳統(tǒng)法相比，溫度梯度法制備硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜，使氧化熱流垂直于交界面沿鋁活塞導(dǎo)出，并非主要向氧化液中傳遞，有利于成膜。該方法獲得的膜厚度大于60μm，硬度高達(dá)500HV，兩者均優(yōu)于傳統(tǒng)方法下制備的氧化膜。
　　 (2)溫度梯度更利于氧化膜的生長(zhǎng)。與傳統(tǒng)方法整體氧化相比，相同時(shí)間下，溫度梯度法制備的氧化膜更厚，隨著時(shí)間

4、的延長(zhǎng)，兩者制備的氧化膜厚度差異越明顯。實(shí)際生產(chǎn)中，就能提高生產(chǎn)效率。
　　 (3)溫度梯度法制備硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜中，可適當(dāng)提高電解液溫度，也能得到力學(xué)性能良好的硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜。這樣有利于降低能耗和設(shè)備消磨。
　　 (4)溫度梯度法下，電流密度也可適當(dāng)提高，能進(jìn)一步加快成膜速度。
　　 (5)氧氣氣泡的析出，與溫度梯度相互作用，控制膜的微觀機(jī)構(gòu)，達(dá)到提高氧化膜的性能的作用。
　　 (6)氣膜覆蓋率對(duì)冷卻液溫