電參數(shù)對(duì)ZAlSi12Cu2Mg1合金微弧氧化陶瓷膜層形成的影響.pdf

1、ZAlSi12Cu2Mg1合金具有鑄造流動(dòng)性好、無(wú)熱裂傾向、熱膨脹系數(shù)小等優(yōu)點(diǎn),是一種重要的工程材料。但由于其耐磨性、耐蝕性、耐熱性較差,使用壽命短,限制了其廣泛應(yīng)用。如采用微弧氧化技術(shù)在其表面形成致密陶瓷層,則有望改善上述性能。目前對(duì)鑄造鋁合金表面微弧氧化過(guò)程研究較少,為此,對(duì)鑄造鋁合金表面進(jìn)行微弧氧化研究很有必要。本文采用WHD-30多功能微弧氧化電源進(jìn)行微弧氧化,通過(guò)控制電源電參數(shù)在ZAlSi12Cu2Mg1合金表面獲得了陶瓷層。

2、測(cè)試了陶瓷膜層厚度、陶瓷膜層平均硬度,采用XRD、SEM、TEM分析了陶瓷膜層相結(jié)構(gòu)及表面形貌。研究結(jié)果表明,電解液組成為Na2SiO38.0g/L+NaOH2.0g/L+Na2EDTA2.0g/L,正/負(fù)向電壓為420/110V,電源頻率控制在100Hz在時(shí),可獲得性能較好的陶瓷膜層。其厚度為147μm,硬度為HV550.6,膜層主要由γAl2O3、αAl2O3和Al2SiO5組成;陶瓷層的形成包括氧化過(guò)渡階段和氧化燒結(jié)階段。在氧化過(guò)

3、渡階段,試樣表面生成一層以非晶Al2O3為主的非晶膜層,以向外生長(zhǎng)為主;在氧化燒結(jié)階段,新形成的Al2O3熔融物與部分先形成的非晶Al2O3膜發(fā)生液相燒結(jié)反應(yīng),燒結(jié)形成以晶體Al2O3為主的陶瓷層,以向內(nèi)滲透氧化為主。在上述電解液中加入添加劑A,可明顯改善成膜過(guò)程的穩(wěn)定性,微弧氧化反應(yīng)過(guò)程中噪音減弱,電離氣體也減少;電解液無(wú)渾濁現(xiàn)象產(chǎn)生,可重復(fù)利用。XRD分析結(jié)果表明,膜層中αAl2O3相的含量較未加入添加劑A的含量要高,這說(shuō)明其有助于