ZA43高鋁鋅基合金微弧氧化工藝的研究.pdf

1、為了提高ZA43高鋁鋅基合金的耐磨性、耐熱性和耐腐蝕性能,本文在硅酸鈉體系電解液中對(duì)ZA43高鋁鋅基合金進(jìn)行微弧氧化反應(yīng),研究了不同電參數(shù)(電流密度、脈沖頻率、占空比和電壓)和氧化時(shí)間對(duì)ZA43高鋁鋅基合金微弧氧化膜層的表面形貌、膜厚、硬度以及膜的組成相的影響,采用掃描電鏡觀察試樣的表面形貌,X射線衍射儀分析試樣的相組成。在大量試驗(yàn)的基礎(chǔ)上得出較優(yōu)的ZA43高鋁鋅基合金微弧氧化表面處理工藝參數(shù),探討了微弧氧化過(guò)程的原理。
　　

2、研究結(jié)果表明:對(duì)ZA43高鋁鋅基合金進(jìn)行微弧氧化反應(yīng)可以在合金表面生成一層陶瓷性氧化膜,膜層中主要包含α-Al2O3和γ-Al2O3,部分γ-Al2O3相在高溫下不可逆的轉(zhuǎn)化成α-Al2O3相。隨著電流密度增大、脈沖頻率的減少、電壓的增大和氧化時(shí)間延長(zhǎng),膜層中α-Al2O3相和γ-Al2O3相增多,氧化膜膜層增厚和表面微孔數(shù)量減少,孔徑尺寸增大,氧化膜表面形貌變化顯著。隨著占空比的增加,氧化膜表面形貌無(wú)明顯變化,膜層中α-Al2O3相和

3、γ-Al2O3相含量增多,膜層的厚度先快速增加后保持不變。電流密度、電壓和氧化時(shí)間對(duì)氧化膜有著顯著的影響,電流過(guò)大、電壓過(guò)高和氧化時(shí)間過(guò)長(zhǎng)均可導(dǎo)致氧化膜表面出現(xiàn)裂縫,影響膜層性能。微弧氧化過(guò)程可以分為4個(gè)階段:普通陽(yáng)極氧化階段;火花放電階段;微弧氧化階段;氧化膜層的熔融和冷凝階段。恒流條件下,在微弧氧化進(jìn)行到同一時(shí)刻電流密度越大,對(duì)應(yīng)瞬間電壓也越大。在硅酸鈉配制的電解液中對(duì)ZA43高鋁鋅基合金進(jìn)行微弧氧化反應(yīng)的較優(yōu)的電參數(shù)為:恒流條件下