ZL201鑄造鋁合金微弧氧化工藝研究.pdf

1、微弧氧化技術(shù)是一種綠色環(huán)保的新興表面處理工藝技術(shù),主要用于對(duì)鋁、鎂、鈦等輕金屬及其合金的表面處理,它能有效地在基體材料表面上原位生長(zhǎng)一層均勻的陶瓷膜。微弧氧化由于其工藝特點(diǎn)明顯,表面處理的性能優(yōu)勢(shì)突出,自該技術(shù)被發(fā)明以來,備受人們的青睞,但到目前為止,全面分析工藝參數(shù)對(duì)生成膜層多項(xiàng)性能的影響,以及通過工藝分析建立工藝數(shù)學(xué)模型的實(shí)驗(yàn)研究非常少,尤其是在鑄造鋁合金方面。本論文以ZL201鋁合金為研究對(duì)象,利用正交回歸實(shí)驗(yàn)方法,系統(tǒng)地研究了微

2、弧氧化的工藝參數(shù)規(guī)律及它們對(duì)膜層性能的影響規(guī)律,并在此基礎(chǔ)上建立工藝數(shù)學(xué)模型,找出了最佳工藝參數(shù),同時(shí)利用實(shí)際實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證和修正了工藝數(shù)學(xué)模型,最終建立起一套以膜層厚度、硬度和耐腐蝕性能為目標(biāo)的完整工藝數(shù)據(jù)庫(kù),并按標(biāo)準(zhǔn)工藝數(shù)據(jù)庫(kù)提供的參數(shù)加工出了部分標(biāo)準(zhǔn)樣件。實(shí)驗(yàn)分析過程中各個(gè)影響因素的取值范圍如下：氫氧化鉀濃度0~5g/L,鋁酸鈉濃度0~10g/L,硅酸鈉濃度0~10g/L,六聚偏磷酸鈉濃度0~2g/L,四硼酸鈉濃度0~2g/L,加工時(shí)間

3、0~200min,加工電流0~5A,正向脈沖寬度100~10000μs,負(fù)向脈沖寬度100~10000μs,死區(qū)時(shí)間50~1000μs。工藝數(shù)學(xué)模型和工藝實(shí)驗(yàn)的規(guī)律表明：控制電參數(shù)、工作液體系和加工時(shí)間等工藝參數(shù)之間的配比,能有效地改變生成膜層的性能；在一定溫度范圍內(nèi),微弧氧化處理鋁合金表面時(shí)溫度對(duì)膜層的性能影響較??；正負(fù)向電流密度相等或者正向電流密度略小于負(fù)向電流密度時(shí)加工成的膜層性能最好。經(jīng)優(yōu)化工藝處理后的試件表面和橫斷面微觀結(jié)構(gòu)S