不同表面处理对AZ91D镁合金耐钬性的影响研究

通过中性盐雾腐蚀试验,对镁合金化学氧化和微弧氧化后表面膜层的耐蚀性能进行了比较。结果表明,镁合金经过化学氧化和微弧氧化后,耐蚀性能均有提高,但是微弧氧化后镁合金表面形貌要优于化学氧化,从微观结构解释了不同膜层腐蚀形式不同的原因。     

镁合金防腐涂层的研究

为解决镁合金在工程应用过程中的腐蚀问题,按照工况条件制作了镁合金试验件,并在试验件上分别制备了微弧氧化电泳层和微弧氧化电泳有机涂层。通过试样的盐雾试验和静载试验,得出下述结论:微弧氧化电泳层在不被破坏的前提下,可以保护镁合金不受腐蚀;但在工况条件下,由于过盈配合等原因,不可避免地会破坏微弧电泳层,导致镁合金腐蚀。研究表明,在微弧氧化电泳层上制备有机涂层,既能有效保证微弧氧化电泳层不被破坏,又可在实际工况条件下保护镁合金不受腐蚀。     

基于镁合金微弧氧化膜层的腐蚀实验研究

本文主要通过微弧氧化工艺优化了AZ31B镁合金的腐蚀性能。在硅酸盐电解液里边,通过改变微弧氧化频率、占空比、电流密度、微弧氧化时间做了四因素三水平的正交实验,发现当频率为1000Hz、占空比为20%、电流密度为1.2A、时间为10min时,膜层自腐蚀电位最低。相较于镁合金基体,自腐蚀电位增加了522mV,极大的降低了镁合金自发性腐蚀的倾向性,因此提高了AZ31B镁合金的耐蚀性。     

AZ31B镁合金/6061铝合金异质金属连接件整体微弧氧化膜的制备及其结构

对AZ31B镁合金和6061铝合金异质金属铆接件进行了微弧氧化,研究了不同时间微弧氧化膜的微观形貌、物相组成、电化学性能、硬度等,对比分析了微弧氧化过程中镁合金、铝合金表面氧化膜的形成过程。结果表明:经过10min的微弧氧化后,该连接件整体被氧化膜包裹,氧化膜与2种合金基体均紧密连接,且均由致密层和疏松层组成;镁合金表面氧化膜主要由MgO、少量硅酸盐和氟化物组成,而铝合金表面氧化膜主要由Al_2O_3及少量硅酸盐组成;微弧氧化提高了连接件中镁合金、铝合金的腐蚀电位,降低了二者的腐蚀电位差,有效缓解了电偶腐蚀的发生。     

微弧氧化与稀土铈盐封孔对7A85新型铝合金耐蚀和耐磨性能的影响

为改善7A85新型铝合金表面的耐蚀和耐磨性能,利用微弧氧化技术在其表面原位生成陶瓷膜层,用稀土铈盐溶液对陶瓷膜进行封孔处理。通过扫描电子显微镜观察陶瓷膜的表面形貌,采用X射线衍射仪分析膜层的相结构,利用盐雾腐蚀试验和电化学测试评价了陶瓷膜的耐蚀性能,用球-盘摩擦磨损试验机研究了陶瓷膜的摩擦学性能。结果表明:7A85铝合金表面微弧氧化陶瓷膜主要由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成,陶瓷膜表面经稀土封孔处理后致密性提高。单纯的微弧氧化处理提高了7A85铝合金的耐腐蚀性能,使其抗3.5%NaCl水溶液腐蚀速率降低了1个数量级;对微弧氧化膜层进行稀土铈盐封孔处理进一步提高了膜层的耐蚀性能,腐蚀速率降低1个数量级。微弧氧化陶瓷膜显著提高了7A85铝合金表面的耐磨性能,体积磨损率从4.56×10-3mm3/(N·m)降至5.73×10-4mm3/(N·m);稀土铈盐封孔处理降低了陶瓷膜的摩擦系数,但对磨损速率无显著影响。     

微弧氧化与稀土铈盐封孔对7A85新型铝合金耐蚀和耐磨性能的影响

为改善7A85新型铝合金表面的耐蚀和耐磨性能,利用微弧氧化技术在其表面原位生成陶瓷膜层,用稀土铈盐溶液对陶瓷膜进行封孔处理。通过扫描电子显微镜观察陶瓷膜的表面形貌,采用X射线衍射仪分析膜层的相结构,利用盐雾腐蚀试验和电化学测试评价了陶瓷膜的耐蚀性能,用球-盘摩擦磨损试验机研究了陶瓷膜的摩擦学性能。结果表明:7A85铝合金表面微弧氧化陶瓷膜主要由α-Al2O3和γ-Al2O3相组成,陶瓷膜表面经稀土封孔处理后致密性提高。单纯的微弧氧化处理提高了7A85铝合金的耐腐蚀性能,使其抗3.5%NaCl水溶液腐蚀速率降低了1个数量级;对微弧氧化膜层进行稀土铈盐封孔处理进一步提高了膜层的耐蚀性能,腐蚀速率降低1个数量级。微弧氧化陶瓷膜显著提高了7A85铝合金表面的耐磨性能,体积磨损率从4.56×10-3mm3/(N·m)降至5.73×10-4mm3/(N·m);稀土铈盐封孔处理降低了陶瓷膜的摩擦系数,但对磨损速率无显著影响。     

镁合金微弧氧化陶瓷涂层的研究进展

镁合金微弧氧化陶瓷涂层具有较好的耐蚀性能。文中综述了镁合金微弧氧化涂层的种类和研究现状,展望了功能性陶瓷氧化膜研究的发展趋势。     

镁合金在大气环境中腐蚀行为及表面处理技术的研究进展

镁合金是目前实际使用的密度最小的一种金属材料,具有比强度高、导电导热性能好、切削加工性好、生物相容性良好等特点,但由于其化学稳定性差且表面氧化膜疏松多孔,耐腐蚀性能差,导致其应用受到严重限制。综述了镁合金在大气环境中的腐蚀行为,总结了其常见的表面处理技术,如化学氧化、阳极氧化、微弧氧化、有机涂层等方法的研究现状,最后对镁合金在大气环境中的腐蚀行为及表面处理技术方面的研究方向进行了展望。     

镁合金表面微弧氧化技术研究进展与展望

综述了镁合金微弧氧化技术的研究现状,介绍了微弧氧化生成膜层的机理,电解液、添加剂以及电参数对氧化膜层性能的影响,不同后处理对膜层的改善作用。探讨了镁合金微弧氧化技术今后的发展趋势。     

LY12试件厚度及微弧氧化膜厚对疲劳性能影响

微弧氧化是一种新兴的表面处理技术,利用微弧氧化技术在铝及铝合金材料表面生成陶瓷层,该膜层耐磨,耐腐蚀,耐高温冲击等性能明显优于传统阳极氧化膜.本文对试件厚度与LY12-CZ铝合金微弧氧化膜层厚度关系进行了研究.研究表明,试件厚度影响微弧氧化后不同膜厚的试件疲劳特性,试件厚度为2 mm时,膜厚10～20 μm微弧氧化对试件疲劳寿命有提高;试件厚度3 mm时,膜厚10～25 μm,微弧氧化使试件疲劳寿命略有降低;预腐蚀疲劳实验表明,微弧氧化试件腐蚀疲劳寿命比普通阳极化试件的腐蚀疲劳寿命高.     

冷却时间对AZ91D镁合金微弧氧化的影响

在新型带放电回路脉冲电源下研究冷却时间对AZ91D镁合金微弧氧化的影响。结果表明,随着冷却时间的延长,起弧电压逐渐升高,膜层的成膜速率先增加后减小,腐蚀率先减小后增加;随着冷却时间的延长,膜层表面大尺寸的熔融物数量减少,孔隙增加,表面粗糙度增加;随着冷却时间的延长,孔隙率下降,膜层的耐腐蚀性提高。因此,镁合金微弧氧化过程中冷却时间要控制在2.5~3 ms,即频率取333~350 Hz,占空比14%~17%。     

镁合金防腐蚀表面处理研究进展

镁合金作为最轻的工程金属材料之一,它具有良好的比强度和比刚度、优良的阻尼减震性能、良好的铸造性能等特点,被誉为2l世纪绿色金属结构材料.但镁合金耐蚀性差,严重阻碍了它的工业应用,因此,镁合金的表面防护处理显得极为重要.综述了近年来镁合金防腐蚀表面处理的方法,主要有化学转化、阳极氧化、微弧氧化、金属镀(涂)层、有机涂层、物理气相沉积、离子注入、激光表面合金化等,并对镁合金表面处理的发展方向进行了展望.     

钛合金微弧氧化层的摩擦学性能研究

利用微弧氧化技术在Ti6Al4V合金表面制备了富含钙、磷的多孔氧化陶瓷层,研究了微弧氧化层表面形貌、组成及摩擦学性能。研究结果表明,随着电压的升高,氧化层表面微孔孔径、粗糙度和Ca、P元素含量增大,显微硬度增大。25%小牛血清润滑条件下的微弧氧化层与ZrO2陶瓷球的摩擦学实验表明,微弧氧化层的摩擦因数高于Ti6Al4V钛合金,但磨损率明显降低,表明微弧氧化Ti6Al4V合金具有良好的耐磨性能。     

Evolution of residual stresses in micro-arc oxidation ceramic coatings on 6061 Al alloy

Most researches on micro-arc oxidation mainly focus on the application rather than discovering the evolution of residual stresses. However, residual stresses in the surface coatings of structural components have adverse effects on their properties, such as fatigue life, dimensional stability and corrosion resistance, etc. The micro-arc oxidation ceramic coatings are produced on the surfaces of 6061 aluminum alloy by a homemade asymmetric AC type of micro-arc oxidation equipment of 20 kW. A constant current density of 4.4___0.1 A/dm2 and a self-regulated composite electrolyte are used. The micro-arc oxidation treatment period ranges from 10 min to 40 min, and the thickness of the ceramic coatings is more than 20 Bin. Residual stresses attributed to 7-A1203 constituent in the coatings at different micro-arc oxidation periods are analyzed by an X-ray diffractometer using the sin2~u method. The analysis results show that the residual stress in the ceramic coatings is compressive in nature, and it increases first and then decreases with micro-arc oxidation time increase. The maximum stress value is 1 667_＋20 MPa for period of 20 min. Through analyzing the coating thickness, surface morphology and phase composition, it is found that the residual stress in the ceramic coatings is linked closely with the coating growth, the phase composition and the micro cracks formed. It is also found that both the heat treatment and the ultrasonic action release remarkably the residual compressive stress. The heat treatment makes the residual compressive stress value decrease 1 378 MPa. The ultrasonic action even alters the nature of the residual stress, making the residual compressive stress change into a residual tensile stress.     

电流密度对稀土镁合金膜层性能的影响

在相同的工艺条件下,采用微弧氧化处理稀土镁合金,分析电流密度对稀土镁合金表面陶瓷膜层的厚度、硬度、绝缘性,以及耐腐蚀性能的影响。试验结果表明:随着电流密度的增加,生成膜层的厚度和硬度均呈现增加的趋势,但绝缘性和耐腐蚀性能却呈现抛物线的变化规律。     

预涂覆Na_2SO_4-25%NaCl盐膜的HR3C钢的高温腐蚀行为

应用X射线衍射仪(X-ray diffraction,XRD)、扫描电子显微镜(Scanning electron microscope,SEM)、能谱仪(Energy dispersive spectrometer,EDS)和电子探针显微分析(Electron probe X-ray micro-analyser,EMPA)等分析方法研究预涂覆Na_2SO_4-25%NaCl盐膜的HR3C在650℃、750℃的高温腐蚀行为。结果表明:HR3C在650℃和750℃的腐蚀动力学曲线呈"抛物线"趋势递增;腐蚀产物由表向里依次是结构疏松的Fe_2O_3与相对致密的Cr_2O_3的氧化层、尖晶石结构的复杂氧化物以及由少量Fe/Ni硫化物和孔隙组成的腐蚀影响区;提高腐蚀温度或延长腐蚀时间,氧化膜明显增厚,与基体结合程度变差甚至剥离,腐蚀影响区孔隙密度增大,深度增加。分析认为:预涂覆Na_2SO_4-25%NaCl盐膜的HR3C的高温腐蚀是氧化、硫化与氯化共同作用的结果。腐蚀初期发生高温氧化,合金表面形成具有保护性作用的氧化层;氯化反应促进了混合盐膜的熔融与挥发性物质的形成,破坏了氧化层的致密性,加速了腐蚀反应的发生;硫化作用促使合金发生内硫化。     

工艺参数对不同尺寸镁合金微弧氧化陶瓷层厚度的影响

研究了电流密度、溶液浓度对不同尺寸镁合金MB8微弧氧化陶瓷层厚度的影响。研究表明,较大面积镁合金试样的陶瓷膜厚度及粗糙度,随电流密度的变化趋势,与小试样一致,但变化幅度较小;本实验条件下,最佳电流密度应控制在2 A/dm2左右;在相同浓度下,大面积使用镁合金试样得到的陶瓷膜层较薄,应增大为原来的2~3倍。     

7075铝合金阳极氧化膜腐蚀性能研究

本文以7075铝合金为研究对象,采用硫酸直流电阳极氧化法制备氧化膜,并通过正交试验研究了合金在铜加速乙酸盐雾腐蚀条件下的腐蚀性能。由极差分析可知:在盐雾腐蚀条件下,时间是最大的影响因素,其次是温度对合金的影响,最小的是腐蚀液浓度。阳极氧化后的合金主要以点蚀为主,在72 h、35℃、3%腐蚀液浓度条件下,蚀坑最深值可达112.6μm,阳极氧化对均匀腐蚀的改善作用明显大于点腐蚀。     

AZ91D镁合金加工工艺的应用研究

在分析AZ91D镁合金化学成分、物理力学性能的基础上,通过试验对比了切削速度在66.819m/min、107.388m/min、169.434m/min时的切屑断屑性能、切屑形态及其表面质量。试验表明:在背吃刀量恒定的前提下,随着切削速度的提高,切屑变形减小。切屑形态由C形挤裂切屑变成带状连续切屑,断屑能力变差,结构表面质量变差;在背吃刀量0.06mm时,切削形成粉末状切屑,堆积在卷屑槽内,易引起镁合金燃烧。总结了镁合金切削加工中对刀具、切削参数、切削液以及切削过程的要求,介绍了工序间防腐措施。分析了AZ91D镁合金的固溶时效作用,从零件结构、设备及防火等方面提出了热处理过程的要求。从冶金和环境方面综述了镁合金的腐蚀因素,并对比分析了AZ91D镁合金切屑在空气和水中的腐蚀现象。最后,重点介绍了镁合金的微弧氧化工艺。研究成果对镁合金加工工艺的推广应用提供了技术参考。     

复杂形状钛管件内表面氧化铝涂层综合制备新工艺研究

摘要：为提高钛管件的耐腐蚀性能及抗冲刷磨损性能,研究了在具有复杂形状钛管件内表面制备氧化铝陶瓷涂层的新方法。先通过爆炸焊接制备了Ti／Al双金属复合管,再将其成形为复杂管件,接着通过微弧氧化将复合管件的铝层进行陶瓷化处理,从而将铝层部分转化为氧化铝层。采用XRD、SEM对氧化铝层的相组成及形貌进行了分析,并对氧化铝层与基体的结合强度、耐腐蚀性能和耐冲刷性能进行了表征。结果表明：涂层主要由γ-A12O3及α—A1203组成,其中γ-A12O3的厚度约为40／μm,α-A1203。的厚度约为10μm;陶瓷涂层与基体结合力达55N,涂层腐蚀电流比钛基体降低5个数量级。另外,氧化铝陶瓷涂层可以有效地防护基体被冲刷。