鋁合金表面復(fù)合改性技術(shù)研究.pdf

1、鋁合金以質(zhì)輕、比強(qiáng)度高、韌性好、導(dǎo)電導(dǎo)熱性好等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)中，但由于其耐磨耐蝕性較差，越來(lái)越難以滿足技術(shù)的要求。微弧氧化和強(qiáng)流脈沖電子束是現(xiàn)今比較流行的鋁合金表面改性方法，通過(guò)氧化陶瓷膜的生成和高能量密度電子束的重熔作用，可以提高鋁合金表面強(qiáng)度、硬度、耐蝕性以及耐摩擦磨損性能。本課題以鋁合金微弧氧化為基礎(chǔ)，然后進(jìn)行電子柬復(fù)合處理，在試樣表面制備出復(fù)合涂層的同時(shí)，以進(jìn)行復(fù)合處理改性機(jī)理研究。實(shí)驗(yàn)用掃描電子顯微鏡(SEM)、X-射

2、線衍射儀(XRD)、涂層測(cè)厚儀以及萬(wàn)能摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)等設(shè)備，觀察、分析改性層的形貌和相成分變化，并初步探索復(fù)合處理的可行性。
　　研究結(jié)果表明:LY12鋁合金在硅酸鹽體系電解液中生成厚度為十幾微米的陶瓷氧化膜，表面粗糙且分布孔洞;經(jīng)電子束復(fù)合處理后，形成比較平整、致密的金屬陶瓷復(fù)合涂層;隨著電子束電源電壓、束流強(qiáng)度和脈沖次數(shù)的提高，材料表面熔化程度加深，微弧氧化所特有的孔洞逐漸完全消失，出現(xiàn)少量微裂紋是電子束作用后材料表層內(nèi)熱應(yīng)力

3、的結(jié)果。
　　相成分結(jié)果顯示:LY12鋁合金經(jīng)微弧氧化和電子束復(fù)合處理后，基體Al的衍射峰在特定角度時(shí)峰值增加，大部分峰值降低，依文獻(xiàn)這是鋁元素選擇性燒蝕的結(jié)果。同時(shí)，新相α-Al2O3峰值變高，β-Al2O3峰值變小，此現(xiàn)象說(shuō)明:金屬材料的相成分在復(fù)合處理過(guò)程中向穩(wěn)定態(tài)轉(zhuǎn)變。
　　摩擦磨損實(shí)驗(yàn)表明:復(fù)合處理后的氧化涂層仍存在溝槽，但與基體和微弧氧化處理后的試樣相比，變少、變淺，且不存在大面積脫落的現(xiàn)象;同時(shí)磨損量減少，摩擦