鋁合金表面復(fù)合陽極氧化膜的制備與機(jī)理研究.pdf

1、鋁合金由于表面硬度低，作為高速縫制機(jī)械摩擦零件常通過表面陽極氧化處理后，形成一層硬質(zhì)的Al2O3多孔膜來提高表面的耐磨性能。隨著人們環(huán)境保護(hù)意識增強(qiáng)，無油或者少油潤滑摩擦材料制備技術(shù)成為縫制機(jī)械行業(yè)急需的技術(shù)之一，開展鋁合金表面高耐磨自潤滑膜層制備技術(shù)的研究具有重要的科學(xué)意義與廣泛的應(yīng)用價值。
　　本文以硫酸和草酸為基礎(chǔ)電解液，以LC4鋁合金為基體材料，以納米顆粒增強(qiáng)復(fù)合陽極氧化膜的制備為目標(biāo)，通過設(shè)計新的陽極氧化工藝、氧化液配方

2、和氧化膜擴(kuò)孔的研究，主要利用SEM、XRD、OM、顯微硬度等分析手段，對制備氧化膜的組織結(jié)構(gòu)、形貌、硬度和相關(guān)機(jī)理進(jìn)行了深入研究。
　　研究結(jié)果表明:實(shí)驗優(yōu)化的陽極氧化工藝為:開始氧化溫度為0℃，電流密度為3A/dm-2，占空比為80％，氧化時間為40min。實(shí)驗制備出了厚度為18μm，硬度為458HV的硬質(zhì)氧化膜層。為了提高硬質(zhì)陽極氧化膜層的硬度和耐磨性能，進(jìn)行了復(fù)合硬質(zhì)陽極氧化，在陽極氧化膜層中復(fù)合第二相粒子，即同時加入2g/

3、L納米SiC和15ml/LPTFE實(shí)驗結(jié)果氧化膜硬度由458HV降低到434HV，厚度增至20μm。同時研究了溫度、電流密度、占空比對膜層厚度及硬度的影響。
　　在氮?dú)獗Ｗo(hù)下，對硬度為434HV的復(fù)合陽極氧化膜進(jìn)行熱處理實(shí)驗，結(jié)果表明，隨著熱處理溫度的升高，硬質(zhì)膜層的硬度有大幅度的提高，但是膜層的韌性有所降低。當(dāng)處理溫度為400℃時，氧化膜層的硬度可提高到660HV，膜中產(chǎn)生了有害裂紋。最佳熱處理溫度為300℃時，膜層平均硬度達(dá)到