LY12鋁合金微弧氧化工藝與摩擦性能的研究.pdf

1、鋁合金以其優(yōu)良的物理、化學(xué)及加工性能被廣泛應(yīng)用于航空、航天、交通運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域。但其存在耐磨性能差的缺點(diǎn)，大大限制了其應(yīng)用。因此對鋁合金進(jìn)行表面處理來改善其表面性能是十分必要的。微弧氧化術(shù)作為一種新興的、綠色的表面處理技術(shù)能夠在鋁合金表面形成硬度高、耐磨耐蝕性好的氧化物膜層而被廣泛采用。
　　本文以LY12鋁合金為研究對象，采用低電壓微弧氧化技術(shù)，通過向電解液中加入固體潤滑顆粒BN，制備出致密性良好的自潤滑復(fù)合膜層，解決了傳統(tǒng)微弧氧化

2、存在的“膜層表面摩擦性能差”的問題。采用SEM、XRD等分析手段觀察膜層表面形貌，研究其物相組成;對膜層表面進(jìn)行摩擦實(shí)驗(yàn)，分析其摩擦性能。研究發(fā)現(xiàn):
　　(1)通過FLUENT模擬軟件，模擬出實(shí)驗(yàn)中最佳攪拌速度為200r/min;
　　(2)處理液濃度、輸出電壓、處理液溫度、BN濃度與膜層中BN含量之間存在非線性關(guān)系;膜層中BN含量與摩擦系數(shù)以及摩擦?xí)r間與摩擦系數(shù)之間存在非線性關(guān)系;
　　(3)膜層主要由α-Al2O3

3、、γ-Al2O3及BN組成，表明電解液中BN顆粒進(jìn)入到膜層中，形成了自潤滑復(fù)合膜層;
　　(4)LY12鋁合金制備微弧氧化膜層最優(yōu)工藝參數(shù)為KF濃度105g/L，KOH濃度85g/L，NaAlO2濃度12g/L，輸出電壓110V，處理液溫度40℃，BN濃度10g/L，處理時間15min;
　　本實(shí)驗(yàn)成功制備了含有固體潤滑顆粒BN的自潤滑復(fù)合膜層，確定了膜層中最優(yōu)BN含量為10vol％,膜層表面摩擦系數(shù)降低至0.173;BN微