鈦合金微弧氧化關鍵技術研究.pdf

1、鈦及鈦合金具有比強度高、熔點高和生物兼容性優(yōu)良等性能，在航空、航天、航海、紡織及生物醫(yī)藥等工業(yè)領域有著廣泛的應用。但鈦及其合金本身耐磨耐蝕性較差、硬度較低，在實際應用中常常因為材料表面受到破壞而失效，一般都要對其材料表面處理以獲得優(yōu)良性能。微弧氧化是一種有效提高鈦及其合金性能的表面處理技術，該技術旨在材料表面生成具有高硬度、強耐磨耐蝕性的致密陶瓷膜層，有助于延長材料的使用壽命并擴大了其應用領域。本文利用微弧氧化脈沖電源在TC4鈦合金表面

2、制備了陶瓷膜層，研究了電參數對膜層性能的影響；提出了階梯式電流密度方式，探討了該電流密度方式對膜層性能的影響；本文將神經網絡技術首次引入到鈦合金微弧氧化技術中，實現了膜層厚度、粗糙度及硬度等指標的預測，本文的主要研究內容及結論如下：
　　(1)建立了L9(34)正交試驗表，以TC4鈦合金微弧氧化膜層的厚度、表面粗糙度、顯微硬度為性能指標，確立所研究參數(電流密度、脈沖頻率、占空比)范圍的最優(yōu)值。對正交試驗數據極差分析后得到：當電流

3、密度為10A/dm2，脈沖頻率為500Hz，占空比為10％時，膜層的綜合性能達到最佳。同時研究了電參數對膜層表面形貌、相組成及耐腐蝕性的影響。
　　(2)在最優(yōu)電參數組合的基礎上設立梯度電流密度參數。在恒電流密度模式和梯度電流密度模式下制備TC4鈦合金微弧氧化膜層，研究了不同電流密度模式對膜層厚度、顯微硬度、表面粗糙度的影響，比較分析了兩模式下膜層表面形貌、相組成和耐蝕性的差異。
　　(3)結合正交試驗數據，運用BP神經網絡