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文檔簡介
1、鎂合金是結構材料中最輕的金屬,但其硬度和塑性剪切抗力較低,導致其摩擦磨損性能較差,大大限制了其在航空航天及其他領域的應用空間,因此,有必要對鎂合金進行表面改性以提高其摩擦磨損性能。本文針對提高鎂合金的耐磨性能,利用微弧氧化技術在AZ31鎂合金表面原位生長耐磨氧化陶瓷膜,并系統(tǒng)分析了氧化陶瓷膜的結構和摩擦磨損性能及其與電解液體系、工藝參數(shù)、摻雜改性劑之間的關系,為AZ31鎂合金的推廣和使用提供了理論依據。
采用XRD、EDS、S
2、EM等測試手段,對氧化膜的相組成、元素組成及其在厚度方向上的分布進行分析,并觀察膜層形貌和磨痕形貌;采用表面粗糙度輪廓儀對氧化膜表面粗糙度及磨痕輪廓進行分析;采用納米壓痕測量系統(tǒng)對膜層的表面硬度進行分析;采用球-盤式摩擦磨損試驗機對氧化膜的摩擦系數(shù)進行分析;并采用往復式摩擦磨損試驗機研究膜層的磨損壽命和磨損率。
研究表明,最佳電解液體系為:硅酸鈉10g/L、氫氧化鈉5g/L、鎢酸鈉1.5g/L、檸檬酸鈉1g/L;最佳電參數(shù)為:
3、電流密度7A/dm2、頻率500Hz、占空比10%、反應時間300s;膜層厚度為14μm;相組成為方鎂石MgO和硅鎂尖晶石Mg2SiO4;納米硬度為2.56GPa;摩擦系數(shù)為0.2329;體積磨損率為9.098×10-6mm3/Nm。
為了進一步提高氧化膜的摩擦磨損性能,研究 K2Cr2O7和 Na2B4O7摻雜對膜層摩擦磨損性能的影響,結果表明:K2Cr2O7摻雜膜層的耐磨性能較優(yōu),摻雜濃度為0.5g/L,制備膜層在底載荷下
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