AZ91D合金微弧氧化中金属型试样与触变成形试样的电参数对比

通过对两种不同加工工艺（金属型铸造、触变成形）AZ91D镁合金在完全相同电解液中进行的两组相同的微弧氧化实验．研究基材对微弧氧化过程的影响，探索电流-处理时间的变化规律。实验证明，基体对微弧氧化过程的起弧电压及电流-时间变化曲线有明显影响，但对膜层厚度、孔隙率及电流-时间变化曲线的影响不大。电流在整个实验过程中呈波浪形减小，并最终伴随二次起弧的发生。短时间、大电流的方法可以生成一定厚度的致密陶瓷层（20～30μm），表面光洁度较高，而且有利于节能。两组实验的实验现象无明显差异。     

AZ91D镁合金微弧氧化工艺参数的研究

微弧氧化技术是一种在金属表面原位生长陶瓷膜的先进成形技术,是镁合金表面处理技术的重点发展方向,微弧氧化过程复杂,选择合适的工艺参数,优化工艺过程,对进一步提高膜层的性能来说至关重要。本课题通过试验研究了电流密度、占空比、频率和氧化时间对AZ91D镁合金陶瓷膜性能的影响,对工艺参数进行了优化。试验结果表明,AZ91D镁合金微弧氧化最佳的工艺参数:电流密度为1.0A/dm2、频率为600Hz、占空比为20%、微弧氧化时间为20min。     

AZ91D镁合金微弧氧化工艺参数的优化

利用自制微弧氧化装置在硅酸盐体系中对AZ91D镁合金进行微弧氧化处理.采用4因素3水平正交试验,从考察膜层厚度、表面粗糙度和耐蚀性出发,确定了AZ91D镁合金在硅酸盐体系中的最佳工艺参数.结果表明：在最佳工艺条件下,微弧氧化膜呈多孔结构、孔径较小,裂纹较少,分布均匀,膜层较为致密;微弧氧化膜由MgO、Mg2SiO4、MgAl2O4和少量的SiO2组成;室温下,在质量分数为3.5%的NaCl中性溶液中浸泡168 h后,膜层表面未出现明显的点蚀现象,耐蚀性较镁合金基体有了很大提高.     

AZ91D镁合金微弧氧化涂层的干摩擦磨损行为

在硅酸钠电解质体系中,采用电流密度100 A/m2的非对称交流脉冲电源模式处理AZ91镁合金,在其表面获得均匀的陶瓷涂层.采用M2000磨损试验机研究了该涂层合金的干式滑动摩擦磨损行为.采用X射线衍射仪和扫描电镜对陶瓷涂层结构和磨损表面进行观察分析.结果表明:根据载荷大小,涂层处理后AZ91D镁合金的磨损行为明显分为3个阶段,这些阶段同陶瓷层是否磨穿密切相关;微弧氧化涂层AZ91D镁合金的磨损机理主要是磨粒磨损;受表面状况的影响,陶瓷涂层的摩擦因数在 0.20～0.45 间波动;在较高载荷下,涂层被磨穿后,涂层的摩擦因数趋于基体合金的摩擦因数,涂层合金的表面变形能力提高,该阶段质量磨损速率随载荷增加,趋势变得缓慢.     

固溶处理对AZ91D镁合金微弧氧化的影响

研究AZ91D镁合金的固溶处理对其微弧氧化成膜的影响.结果表明:固溶态基体由于成分分布均匀而能够迅速成膜并长大,且在相同的微弧化处理时间内其膜层厚度始终大于铸态基体上的膜层厚度,提高幅度约为40%;随反应时间的延长,膜层厚度逐渐增加,微弧氧化膜表面的喷射空洞和喷射沉积物呈现粗大化趋势,膜层表面粗糙度也随之增大;在微弧氧化反应初期,固溶态基体上膜层粗糙度较小;反应约100 S后,固溶态基体膜层的粗糙度逐渐超过铸态基体膜层的粗糙度;当微弧氧化膜厚度相同时,固溶态基体上膜层的粗糙度始终小于铸态基体膜层的;微弧氧化膜上存在微裂纹,铸态基体膜层上的裂纹深而长,呈连续分布且随处可见;固溶态基体膜层上裂纹浅而短,呈单个分布且数量较少;固溶处理带来的基体成分的均匀化能降低微弧氧化生成同厚度膜层的能耗.     

添加剂对AZ91D镁合金微弧氧化膜的影响

以铝酸钠和氢氧化钠为主要组元,分别添加蒙脱石、EDTA、阿拉伯树胶的电解液对AZ91D镁合金进行微弧氧化,并用sEM、EDS、XRD和动电位极化曲线分析其微观组织结构和耐腐蚀性.结果表明,3种膜层的表面呈蜂窝状微观形貌,陶瓷氧化膜中主要存在相有MgAl2O4、MgO和Mg2siO4.与AZ91D镁合金基体相比其耐蚀性均有不同程度提高,其中以蒙脱石添加后膜层的耐蚀效果最好.     

电参数对AZ91D镁合金微弧氧化过程和膜层的影响

在硅铝复合电解液中,采用不同的电参数在AZ91D镁合金表面制备微弧氧化膜。利用扫描电镜(SEM)观察了膜层表面微观形貌;通过膜层测厚仪测量了氧化膜的厚度。结果表明,随着电流密度、占空比或者氧化时间的增大,膜层的不均匀程度都逐渐增大,表面放电孔洞尺寸变大,数量减少;电流密度大于10A/dm2或氧化时间超过15min时,微弧氧化过程会出现熄弧阶段;膜层厚度随着电流密度的增加而呈现近似线性增加后趋于稳定的变化趋势;而随着占空比或者氧化时间的延长,膜层厚度则逐渐增大。     

微弧氧化对AZ91D镁合金力学性能的影响

利用扫描电镜观察AZ91D镁合金微弧氧化膜形貌,通过静拉伸试验和疲劳试验研究微弧氧化后AZ91D镁合金试件的抗拉强度和疲劳性能,借助体视显微镜和扫描电镜观察疲劳断口形貌。结果表明,微弧氧化陶瓷膜内层致密,具有良好的韧性,并且与基体结合强度高,微弧氧化处理对 AZ91D镁合金的抗拉强度没有影响。微弧氧化处理后,在均值S_m=4.72 kN、幅值S_a=3.15 kN、应力比R=0.2、载荷为等幅谱及频率为10 Hz疲劳试验条件下,AZ91D 镁合金的平均疲劳寿命为54148次循环,与化学氧化处理相当。     

AZ91镁合金微弧氧化处理研究

研究了AZ91镁合金的微弧氧化处理,结果表明,在不同处理时间AZ91镁合金表面分别形成了厚度为28～106 μm的陶瓷膜层.膜层分外层膜和内层膜两层,内层膜质地较为致密;外层膜质地较为疏松.疏松层主要成分为Mg2SiO4 和 MgSiO3,致密层主要成分为MgO.     

AZ91D表面的交流微弧氧化快速成膜

采用交流微弧氧化处理技术,在氟化钾+氢氧化钾处理液中,对AZ91D镁合金进行了表面处理研究。建立了膜层厚度与处理参数之间的关系模型,确定膜层的组织构成,讨论膜层生长机理,优化快速成膜技术参数。结果表明：在氟化钾浓度为979 g/L、氢氧化钾浓度为349 g/L、调压器输出电压为81 V、处理液温度为32 ℃的条件下,对工件处理88 s,就可形成30 μm厚的由氟化镁和氧化镁构成的致密表面膜层,该成膜速度较其它处理技术的成膜速度至少提高了7倍     

硅酸盐和磷酸盐电解液中AZ91D镁合金微弧氧化的成膜特性

采用双极性阶梯降流方法．研究了硅酸盐系和磷酸盐系电解液中AZ91D镁合金的成膜过程及膜层之间的异同。结果发现,AZ91D镁合金在两种电解液中微弧氧化处理后形成25μm～40μm膜层,膜层的显微硬度为290HV～520HV。在相同工艺条件下,两种电解液所形成的膜层表面都有许多微孔,同时还存在大量交错的微裂纹。由于硅酸盐系电解液中电压上升速率较快,所形成的膜层致密性较好。硅酸盐系所形成膜层由MgO、SiO2和MgF2组成,磷酸盐系所形成的膜层由MgF2、Mg3(PO4)2组成。     

AZ91D镁合金表面微弧氧化陶瓷膜微观结构与组成的研究

采用自制的恒流非对称方波电源用微弧氧化法在AZ91D镁合金表面制备了耐腐蚀陶瓷膜,通过微观分析手段对微弧氧化膜的截面特征、元素成分分布及表面膜的相组成进行了分析,研究了微弧氧化工艺参数对膜层表面形貌、微观结构与组成等的影响.结果表明,提高电流密度会造成组织疏松微孔孔径增大;硅酸盐溶液中微弧氧化制得的陶瓷膜优于铝酸盐溶液.而且电解液中的离子可参与成膜反应,硅酸盐溶液体系镁合金微弧氧化陶瓷层主要由MgO和Mg_2SiO_4相组成,铝酸盐溶液体系微弧氧化膜层主要由MgAl_2O_4相组成.     

钛合金微弧氧化陶瓷层的结构研究

利用微弧氧化技术，采用甘油磷酸钙和乙酸钙混合电解液体系，在Ti6A14V钛合金表面制备了陶瓷涂层，并对涂层的结构特征进行了综合研究。试验结果表明，微弧氧化层为富含Ca、P元素的粗糙多孔结构。陶瓷层可分内外两层，内层薄而致密，存在分布较为均匀的细小孔洞。外层厚而多孔，孔径尺寸和深度随氧化电压的升高而增大。陶瓷层中Ca、P元素分布不均匀，内表面Ca元素含量明显低于外表面，而P元素含量内、外表面相近，在陶瓷层的次表层二者的含量相对最高。微弧氧化后钛合金基体表面变的粗糙不平，并有少量Ca、P元素扩散进入到钛合金基体表层。     

铸造镁合金微弧氧化机理

研究了ＺＭ５铸造镁合金微弧氧化过程中心膜生长规律和膜的相结构及形貌特征,并探讨了氧化膜生长机理。在初始一段时间内,氧化膜向外生长速度大于向内生长速度。氧化膜达到一定 度后,工件外部尺寸不再增加,而氧化膜完全转向基体内部生长。氧化膜具有表面疏松层和致密层２层结构,在ＮａＡｌ２Ｏ３溶液中氧化时,前者由ＭｇＯ和ＭｇＡｌ２Ｏ４相组成,后者主要由ＭｇＯ疏松层中富集来自溶液的铝元素。     

AZ91D半固态流变压铸成形的研究

采用双螺杆机械搅拌方式制备半固态浆料；研究了AZ91D镁合金半固态浆料的流变压铸成形工艺。结果表明：压射压力在40～50MPa，压射充型速度在10～15m／s内，固相率在10％～60％的浆料都能流变压铸成薄壁圆形铸件；半固态流变压铸成形比液态压铸成形的强度、伸长率分别提高37％、44％，并可施以热处理，进一步提高性能，易于实现“净近成形”。     

微弧氧化表面处理对铝合金拉伸性能的影响

研究了微弧氧化表面处理对LY12CZ铝合金拉伸性能的影响,并用扫描电镜(SEM)观察了拉伸断口及氧化膜形貌。结果表明,LY12CZ铝合金表面生长一层陶瓷氧化膜后拉伸性能变化不大。屈服强度、抗拉强度、弹性模量下降量都小于5%,伸长率也略有降低。试样表面氧化膜经过抛光后,拉伸性能有所改善。已拉伸试样的表面均匀地残留大量氧化膜碎片,显示氧化膜与基体结合状况良好。     

Electrolyte Optimization of Microarc Oxidation of Magnesium Alloy

MAGNESIUM alloy has many excellent features,suchas low density,high specific strength,specific rigidity,good damping performance,and good electromagneticshielding performance.Therefore,magnesium alloy hasalready been increasingly applied to aviation,automotive and electronic industry.But its corrosionresistance is not so good that its application is greatlylimited.In order to improve the corrosion resistance ofmagnesium alloy,most researchers have used microarcoxidation techniques to acquir…