鋁合金的等離子體氧化及其氧化層性能的研究.pdf

1、分類號UDC密級單位代碼」Q151鋁合金的等離子體氧化及其氧化層性能的研究李楊指導(dǎo)教師王亮職稱教授學(xué)位授予單位大連海事大學(xué)申請學(xué)位級別碩士學(xué)科與專業(yè)材料加工工程論文完成日期2008.04論文答辯日期2008.07答辯委員會主席飛勸才中文摘要摘要鋁和鋁合金因重量輕、比強(qiáng)度高、易成型等優(yōu)點(diǎn)，在汽車和航空工業(yè)中得以大量應(yīng)用，但其耐磨性和抗點(diǎn)蝕性能較差。盡管鋁及其合金本身熔點(diǎn)和硬度都很低，但鋁的氧化物卻有很高的熔點(diǎn)、硬度和化學(xué)、熱學(xué)穩(wěn)定性，可以

2、用作多種材料的保護(hù)層，并已得到廣泛的研究。為克服鋁合金性能方面的缺點(diǎn)，擴(kuò)大應(yīng)用范圍，延長使用壽命，本文采用等離子體滲氧得到較厚的氧化層以改善鋁合金性能。并對氧化后試樣進(jìn)行微摩擦實(shí)驗(yàn)和腐蝕實(shí)驗(yàn)，研究氧化層的摩擦和腐蝕性能本文將等離子體滲擴(kuò)與真空氣體滲擴(kuò)的優(yōu)點(diǎn)相結(jié)合，用等離子體放電空心陰極效應(yīng)提高放電強(qiáng)度和離化率，從而產(chǎn)生高濃度、高活性的滲擴(kuò)物質(zhì)，使鋁合金表面快速飽和，并反應(yīng)擴(kuò)散得到高品質(zhì)的強(qiáng)化層。等離子體氧化原位生長得到的改性層具有致密、

3、光滑、耐磨耐蝕性的特點(diǎn)。本文主要包括下面三方面的工作:(1)陰陽極之間放電電壓為650V左右，正偏壓為150V，氧化氣體為工業(yè)高純氧氣(99.9%)，工作氣壓為30Pa左右。氧化溫度在450℃一550℃之間，氧化時間控制在3一7小時內(nèi)。用空心陰極輔助等離子體氧化方法對鋁合金進(jìn)行氧化試驗(yàn)，并利用掃描電子顯微鏡(SEM)、原子力顯微鏡(AFM)和X射線光電子能譜(XPs)等測試手段，研究鋁合金在不同條件下經(jīng)等離子體氧化后表面的微觀形貌和元素