6061鋁合金的脈沖陽極氧化工藝及氧化膜微觀組織和性能的研究.pdf

1、研究了硫酸為基電解液的直流疊加脈沖鋁陽極氧化工藝,并用掃描電鏡、透射電鏡、電子探針、X射線光電子能譜、能譜儀、光學(xué)顯微鏡、顯微硬度計及X-射線衍射等方法,觀察了硫酸為基電解液中直流疊加脈沖鋁陽極氧化膜的顯微形貌、結(jié)構(gòu)和性能.結(jié)果發(fā)現(xiàn),采用直流疊加脈沖的優(yōu)化工藝：I<,1>：5.5A/dm<'2>,I<,2>:1.8A/dm<'2>,脈沖頻率微150Hz,陽極化時間為60分,電解液溫度控制在30℃下,陽極化后經(jīng)蒸餾沸水封閉處理,可以獲得硬

2、度在400Hv以上,厚度在500μm左右的氧化膜.電解液中加入添加劑、導(dǎo)電鹽和去極化劑,有效地拓寬了電解液陽極化的溫度范圍,增加了電流密度,提高了陽極化速度.結(jié)合掃描電鏡觀察氧化膜表面和能譜的結(jié)果,氧化膜表面裂紋匯聚與鋁合金中金屬間化合物有關(guān),保留在氧化膜中的金屬間化合物,陽極化通過電流時,此處的電流密度大（類似于物理學(xué)上針尖處電荷密度高）,引起氧化膜的燒蝕;在燒蝕點的周圍因金屬間化合物和氧化膜的溶解速率差異,易形成應(yīng)力集中;氧化膜生長

3、過程中也存在應(yīng)力,當(dāng)應(yīng)力過大時,就會通過裂紋產(chǎn)生而釋放.氧化膜由阻擋層和多孔層組成;氧化膜與基體結(jié)合緊密;透射電鏡觀察發(fā)現(xiàn),鋁合金多孔氧化膜具有獨特的微觀結(jié)構(gòu),由規(guī)則密排的柱狀六邊形胞狀結(jié)構(gòu)組成,六邊形胞的中間為柱狀微孔,它們相互平行;胞狀細(xì)胞在電子束轟擊下,因氧化膜晶化行為,導(dǎo)致其形貌改變.氧化膜為非晶,其鋁、氧和硫等成份沿膜分布基本均勻,而顯微硬度沿整個氧化膜分布自膜面到基體逐漸升高,說明較厚的氧化膜外層受到的化學(xué)腐蝕較強,表現(xiàn)為硬