铝合金微弧氧化工艺
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5,微源自文库氧化膜的工艺流程
微弧氧化工艺一般流程为:
表面清洗——微弧氧化——清水冲洗——填充(此步骤主要用于制备耐蚀性膜) ——烘干或自然干燥。研究表明,碱清洗有利于提高微弧氧化层的抗腐蚀能力
6,微弧氧化陶瓷膜的控制参数 1). 2). 3). 4). 5). 6). 7). 8). 电源模式 直流VS交流,恒流OR恒压 电流密度 电压------正常500V 左右 脉冲频率和占空比 电解液体系 电解液的浓度 电解液的温度 添加剂
铝合金微弧氧化工艺
1,什么是微弧氧化
微弧氧化也叫陶瓷氧化、等离子氧化,是以铝、镁、钛金属及其合金置于 电解质水溶液中,施以高电压,利用电物理和电化学等复合工艺方法, 使材料表面产生火花放电微小斑点,在高压、高温、电场等因素的作用下, 金属表面形成优质陶瓷膜,达到工件表面强化的目的。
2,微弧氧化的工作原理 微弧氧化又称等离子微弧氧化,国外常称之为等离子体电解氧化 (简称MAO)。微弧氧化过程包括电化学反应和等离子体化学反应, 在外加电压未达到临界击穿电压之前,在阳极金属上发生的普通电化 学反应,生成一层很薄的非晶态氧化膜。当外加电压达到临界击穿电 压后,膜层上最薄弱的部位首先被击穿,随着电压继续增加,氧化膜 表面出现微弧放电现象,形成等离子体。微弧瞬间温度极高,不仅使 微弧区的基体合金发生熔融,也使周围的液体气化,并产生极高的电 压。在高温高压作用下,基本表面原有的氧化膜发生晶态转变,同时 电解液中的氧离子和其他离子也通过放电通道进入到微弧区,和熔融 的基体发生等离子化学反应。反应产物沉积在放电通道的内壁上,随 着微弧继续在试样表面其薄弱部位放电,均匀的氧化膜逐渐形成。虽 然局部瞬间温度很高,但由于表面受电解液的激冷作用,温度不会超 过100℃,从而使熔融态的氧化物在激冷作用下沉积在基体表面,堆 叠成陶瓷层
3,微弧氧化膜的构成 微弧氧化形成的陶瓷膜由疏松层(主要含r-Al203)和致密层(主要含a—Al203) 组成。从铝合金表面指向基体方向,由于熔融态氧化铝的冷却速率逐渐减小, 使得r相氧化铝(r一Al203)的含量逐渐减少,a相氧化铝(a—Al203)的含量逐渐 增多。疏松层晶粒粗大,膜层表面形貌不均匀,有许多微孔,力学性能较差: 致密层是微弧氧化陶瓷层的主体,结构致密,与基体的结合也十分紧密,显微 硬度超过2 000 MPA,耐磨、耐蚀和绝缘性能优良。疏松层和致密层犬牙交 错,没有明显的分界。
4,微弧氧化的特点 1)、微弧氧化后具有较高的硬度和抗磨性,可应用在航天航空的气缸和阀体、 纺织机械的导纱轮等。 2)、微弧氧化后表面形成细小微孔,能很好地吸附面漆,可大大提高机体与 涂层的结合力。用于铝、镁合金的汽车发动机罩盖、箱体等。 3)、微弧氧化形成的陶瓷膜能耐酸、耐碱、海水、盐雾等的腐蚀,可用作化 工,船舶、潜水艇等设备的防腐层。 4)、微弧氧化的陶瓷表面其绝缘强度可达到几百兆欧以上,耐高压达3000V。 5)、微弧氧化陶瓷层表面短时间内可耐受高达3000℃高温,提高铝、镁、钛 合金部件的表面工作温度,但持续耐高温受合金基体耐温影响