刘彩文
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刘向东
功能材料
在含Na2SiO38g/L、NaOH 2g/L、Na2WO42g/L、Na2EDTA 2g/L的电解液和正/负向电压取480/130V的条件下,通过改变C3H8O3的含量,对ZAlSi12Cu2Mg1进行微弧氧化处理。研究结果发现,添加C3H8O3可明显地细化电解液中的胶粒,改善微弧氧化膜的致密性和平整性,增加膜层厚度,提高膜层硬度。当C3H8O3的含量由0mL/L增加到10mL/L时,胶粒的平均粒径从10530.6nm几乎线性减小到2615.8nm,膜层氧化物颗粒尺寸变小,致密层所占比例增加,膜层厚度从63μm增加到156μm,膜层硬度提高到894HV;而含量超过10mL/L时,临界起弧正向电压升高至408V。电解液中加入C3H8O3,膜层中除了莫来石相,还出现了α-Al2O3、γ-Al2O3、WO3和SiO2相。
关键词:
C3H8O3
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ZAlSi12Cu2Mg1
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微弧氧化
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作用机理
王晓军
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刘向东
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刘永珍
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韩春霞
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刘彩文
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杜月和
材料热处理学报
对ZAlSi12Cu2Mg1铝合金分别按T1和T6进行预先热处理,然后在NaOH-Na2SiO3电解液体系下进行表面微弧氧化,并对微弧氧化层的结构及性能进行分析.利用电涡流测厚仪测量氧化层的厚度,用显微硬度计测量氧化层截面的显微硬度,并进行截面形貌观察,用XRD分析氧化层相组成.结果表明：在微弧氧化前,该合金进行的预先热处理对后续的微弧氧化影响很显著;在合金表面获得了较厚的微弧氧化层,氧化层与基体互相镶嵌,并结合良好.氧化层主要由α-Al2O3、γ-Al2O3、Al、Al2SiO5及非晶相组成.经T6处理合金所获得的微弧氧化层的结构和性能优于经T1处理的.
关键词:
微弧氧化层
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预先热处理
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ZAlSi12Cu2Mg1
刘永珍
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刘向东
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王晓军
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韩春霞
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刘彩文
稀有金属材料与工程
交流电源中负向电压对铝合金微弧氧化陶瓷膜形成过程及其组织性能有重要影响.本文研究了在NaOH-Na2SiO3-Na2WO4电解液体系下负向电压对ZAlSi12Cu2Mg1铸造铝合金微弧氧化陶瓷膜厚度、硬度及截面形貌的影响.试验中,负向电压从85 V到110 V变化.利用电涡流测厚仪测量陶瓷膜的厚度,用显微硬度计测量陶瓷膜截面的显微硬度,并进行截面形貌观察.试验结果表明:负向电压的提高,有利于陶瓷膜厚度和显微硬度的增加,但负向电压达到一个极限值后,陶瓷膜表面变粗糙,甚至烧蚀,膜层与基体结合变差,陶瓷膜中开始出现裂纹,显微硬度下降;在负向电压为适合值95 V时,得到的陶瓷膜厚度为110 μm,显微硬度为8810 MPa(HV);同时,沿陶瓷膜厚度方向,从陶瓷膜与基体结合界面到陶瓷膜表层,显微硬度呈现先增加后降低的趋势,在致密层中显微硬度存在一个最大值.
关键词:
微弧氧化
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负向电压
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ZAlSi12Cu2Mg1
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陶瓷膜
韩春霞
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刘向东
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刘彩文
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刘永珍
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王晓军
稀有金属材料与工程
在交流条件下,采用硅酸钠电解液,通过调节不同的负向电压值,在ZAlSi12Cu2Mg1合金表面制得了微弧氧化陶瓷膜层.研究了不同的负向电压值对陶瓷膜层形成过程的影响.结果表明:负向电压从80V到160V变化时,氧化时间从5 min延长到65 min,膜层厚度从28 μm增加到208μm,致密度从0.267 g/cm3增大到1.048 g/cm3,特别是微弧氧化第2阶段氧化时间,在负向电压为160 V时持续了32 min,试样表面逐渐变粗糙;在电解液组成为NaSiO38 g/L,NaOH 2 g/L,Na2EDTA 2g/L下,适宜的正/负向电压值为480/140 V,获得厚度为166 μm的膜层.XRD分析表明:陶瓷层主要由莫来石、α-Al2O3和γ-Al2O3以及氧化铝的非晶物质组成.
关键词:
微弧氧化
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负向电压
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陶瓷膜层
王晓军
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刘向东
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刘永珍
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韩春霞
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刘彩文
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杜月和
稀有金属材料与工程
研究了不同的基体组织对ZAlSi12Cu2Mg1合金微弧氧化陶瓷层厚度、硬度、截面形貌及相结构的影响规律.结果表明,ZAlSi12Cu2Mg1经过T6工艺热处理后,铸态组织中块状的初晶硅和粗大针状的共晶硅得到细化;在2种基体上均可形成厚度为110 μm的均匀、致密的微弧氧化陶瓷层,并与基体结合良好;基体组织对陶瓷层的显微硬度有影响,铸态基体上形成的陶瓷层的维氏显微硬度为5100 MPa,而经过T6工艺热处理的基体上形成的陶瓷层的显微硬度可以达到HV7200MPa;两者相比,后者比前者提高了41%;陶瓷层主要由α-Al2O3,γ-Al2O3,Al,Al2SiO5及非晶相组成.
关键词:
微弧氧化
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基体组织
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ZAlSi12Cu2Mg1
刘永珍
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刘向东
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王晓军
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韩春霞
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刘彩文
稀有金属材料与工程
在NaOH-Na2SiO3电解液体系下对ZAlSi12Cu2Mg1合金进行微弧氧化,通过改变NaOH的浓度研究其对微弧氧化的临界起弧电压、微弧氧化过程中试样表面火花形态、陶瓷膜的生长速率及陶瓷膜厚度的影响.结果表明:随NaOH浓度从0.5g/L到3.0 g/L逐渐增加,微弧氧化的临界起弧电压从420 V逐渐降低到350 V,陶瓷膜的厚度从138μm逐渐增加到242μm,陶瓷膜的平均生长速率从2.30 μm/min提高到4.03 μm/min;当NaOH浓度超过2.0 g/L后,陶瓷膜表面变粗糙,甚至烧蚀;NaOH的最佳浓度为2.0 g/L.
关键词:
NaOH浓度
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微弧氧化
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起弧电压
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ZAlSi12Cu2Mg1
刘彩文
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刘向东
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吴士军
材料热处理学报
在含Na2SiO310 g/L、NaOH 2 g/L、Na2WO4 2 g/L、Na2EDTA 2 g/L和C3H8O3 10 mL/L的电解液和正/负向电压取440/130 V的条件下对铝合金(ZL108)进行微弧氧化处理.利用涡流测厚仪、XRD、光学显微镜和SEM对获得膜层进行表征.通过观察微正向电流变化分析膜层的形成过程.研究发现,在电压达到预设值前,试样表面只形成了局部的氧化膜,对电流的影响不显著.氧化2 min到12 min之间,膜层快速增长,最大值达8.75 μm/min,膜层仅含γ-Al2O3相,膜层表面氧化物颗粒数目及尺寸均增加.膜层向内外同时生长.但膜层较为疏松易被溶解,由于膜层沉积-溶解交替进行引起电流在8A和6A之间波动.氧化12 min到35 min之间,膜层缓慢增长,最小值达0.5μm/min,膜层以向内生长为主.膜层中3Al2O3·2SiO2和γ-Al2O3相的含量有减少的趋势,而d-Al2O3相和SiO2相在增加.氧化膜经过高温相变与烧结生成致密的陶瓷膜.陶瓷颗粒由椭球形转变成圆球形.膜层增厚变密导致电流由6A持续下降到2A.氧化到53 min时,立刻息弧,膜层停止生长.微弧氧化正向电流的变化间接地反映了氧化膜的形成.
关键词:
ZL108铝合金
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微弧氧化
,
正向电流
,
膜层形成
