铝合金微弧氧化工艺研究(无全文)

作者:陆山;田翠翠;吴彦芬; 刊名:民营科技 上传者:

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【摘要】通过2A14铝合金微弧氧化工艺研究,得出电流密度的增大以及微孤氧化时间的增长,微弧氧化陶瓷膜层的厚度随之增加,硬度也随之增大.2A14铝合金微弧氧化的最优工艺参数为:电流密度9A/dm2~ 11 A/dm2,时间1.5h,占空比50%,频率200Hz.

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民营科技2017年第7期 科 技论 坛 铝合金微弧氧化工艺研究 陆 山 田翠翠 吴彦芬 (中航工业哈尔滨东安发动机(集团)有限公司,黑龙江 哈 尔滨 150066) 摘 要:通过2Al4铝合金微弧氧化工艺研究,得 出电流密度的增大以及微弧氧化时间的增长,微弧氧化陶瓷膜层的厚度随之增加 , 硬度也随之增大。2A14铝合金微弧氧化的最4~.x--E参数为:电流密度9A/dm ~11A/din ,时间1.5h,占空~E50%,频率200Hz。 关键词 :微 弧氧化 ;2A14~g合金 微 弧氧化 (Micro—are Oxidation)技 术是一 种新型 的表面处 理 工艺 ,其采用高于阳极化的高电压、大电流,利用火花放电现象产 生的高能量,使铝合金制品表面生成以基底元素氧化物为主 、电 解液所含元素参与掺杂改性的复杂氧化物涂层。该技术T艺过程 容易控制、操作简单 、处理效率高、对环境无污染 ,且能在任何不 规则几何体表面进行均匀反应 ,产生的陶瓷膜具有较高的显微硬 度 。铝合金微弧氧化技术大幅增强了材料的表面性能,特别适合 于对耐磨、防腐性能要求较高的零部件使用。 1 2A1 4铝合金微弧氧化工艺研究 1.1 实验材料。本文利用2A14铝合金试片研究电流密度及微弧氧 化时间对微弧氧化膜层性能的影响。表1为2A14铝合金化学成分。 表1 2A14~g合金 的化 学成分 元素 AI Si Cu Mg Zn Mn Ti Ni Fe 含最,% 余 量 0.6—1 2 3.9—4.8 0 4—0.8 ≤0.3 0.4—1.0 ≤0.15 ≤0 1 ≤0.7 1.2 实验工艺流程。实验前,先加工好所需要的微弧氧化试片,试 片尺寸为100x50xl0mm。。微弧氧化具体工艺流程为:化学除油一纯 水冲洗一微弧氧化一纯水清洗一吹于一性能测试。 1-3 试验设备。采用黑龙江省中俄科技合作及产业化中心研制的 WHD一300型微弧氧化设备进行微弧氧化实验。采用脉冲恒流控 制 ,其最高额定电压为750V。微弧氧化过程中若电解质溶液温度 高于设定值35℃,冷却系统便会 自动T作以确保工件在小于35 环境下完成微弧氧化过程 。 1.4 实验方案及结果。结合文献资料及前期实验结果,设计了如 表2所示的实验方案1。固定微弧氧化时间为1.5h,占空比为50%, 电源频率为200Hz,研究 电流密度对膜层 性能影 响。 表2 实验方案1 实验组别 电流密度/A/dinz 所得实验结果如表3所示。随电流密度的增加,膜层的厚度与 硬度均有所提高,但当电流密度为24~26A/din:时,微弧氧化膜表面 比较粗糙,不够致密。由此可见,当电流密度增大到一定程度时会 导致膜层质量下降,较为优化的电流密度参数为9~1lA/dm2。 固定电流密度为9~1 1AMm ,利用第2组实验研究时间对微弧 氧化膜层性能的影响。具体实验方案见表4。 表4 实验 方案2 实验组别 时间h O.5 1 5 3 表5 方案2实验 结果 所得实验结果如表5所示。随微弧氧化时间的增加,膜层硬度 与厚度均有所增加 ,但是当时问增大为3h时,微弧氧化膜层较为 粗糙 ,不够致密 ,较 为优化 的微弧氧化时问为 1.5h。 2 分 析与讨论 随着电流密度的增加,陶瓷层的厚度和硬度均呈增长趋势。 这是由于在微弧氧化过程中,随着电流密度的增加使得作用在陶 瓷膜层上 的能量增 大 ,相应 的微 弧氧化反 应驱动力增 大 ,因而有 利于陶瓷层快速增长。但随着电流密度的增加 ,微弧氧化放电变 得困难 ,使得终端放电集中在几个点且能量偏高 ,

参考文献

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