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1、h滑動(dòng)速度對(duì)AZ31鎂合金微弧氧化膜磨損性能的影響#韓曉光*510152025303540（大連海事大學(xué)交通運(yùn)輸裝備與海洋工程學(xué)院大連市116023）摘要：在AZ31鎂合金表面采用硅酸鈉電解質(zhì)體系制備均勻的微弧氧化陶瓷膜，利用摩擦磨損試驗(yàn)機(jī)研究了微弧氧化膜的滑動(dòng)干摩擦行為。采用X射線衍射儀和掃描電鏡對(duì)陶瓷涂層結(jié)構(gòu)和磨損表面進(jìn)行分析和觀察。氧化膜的相結(jié)構(gòu)主要由MgO和Mg2SiO4構(gòu)成。氧化膜的摩擦系數(shù)和磨損量均隨滑動(dòng)速度的增加而逐漸減小，氧化膜的摩擦因數(shù)在0.9-1.1之間波動(dòng)。氧化膜磨穿以
2、后摩擦因數(shù)與基體摩擦因數(shù)相近。微弧氧化膜的磨損機(jī)理主要是磨粒磨損。關(guān)鍵詞：摩擦磨損；AZ31鎂合金；微弧氧化膜；滑動(dòng)速度中圖分類號(hào)：TG156.95TheinfluenceofslidingvelocitytothewearpropertyofmicroarcoxidationfilmonAZ31magnesiumalloyHANXiaoguang(TransportationEquipmentsandOceanEngineeringCollege,DalianMaritimeUniversit
3、y,Dalian,116026,China)Abstract:Auniformmicroarcoxidation(MAO)filmwaspreparedonthesurfaceofAZ31magnesiumalloyinsilicatesolutionelectrolyte.ThedryslidingwearbehavioroftheMAOfilmwascarriedoutonaWTM-2Etrobologicalmachine.Thephasesandmicrostructurewereide
4、ntifiedandobservedbyusingX-raydiffractometry(XRD)andscanningelectronmicroscopy(SEM).TheMAOfilmwasmainlycomposedofMgOandMg2SiO4.BoththeweightlossandfrictioncoefficientofMAOfilmdecreasedwiththeincreaseofslidingvelocity,andthefrictioncoefficientfluctuat
5、edfrom0.9to1.1.Thefrictioncoefficientofthewornfilmisclosetothatofthematrixalloy.AbrasionisthemainmechnismfortheMAOfilm.Keywords:Slidingwear;AZ31magnesiumalloy;microarcoxidationfilm;slidingvelocity0引言鎂合金是目前工業(yè)上可應(yīng)用的最輕金屬結(jié)構(gòu)材料，因其密度低、比強(qiáng)度和比剛度高,鑄造性能和切削加工性能良好等
6、優(yōu)點(diǎn)，在汽車、航空航天和電子通訊行業(yè)等方面有著廣泛應(yīng)用[1,2]。國(guó)外已大量采用鎂合金制造汽車制動(dòng)裝置、發(fā)動(dòng)機(jī)部件(活塞和汽缸內(nèi)腔等)、汽車輪轂、進(jìn)氣歧管、變速箱體、座架和方向盤等。鎂合金作為重要汽車零配件使用時(shí)，其摩擦磨損性能非常重要。為了提高鎂合金的耐磨抗蝕性能，研究人員采用多種表面處理方法，物理氣相沉積超硬涂層(AlN/TiN)[3]，類金剛石(DLC)及其復(fù)合涂層[4,5]，火焰噴涂AL/SIC復(fù)合涂層[6]，激光熔敷[7,8]以及陶瓷短纖維增強(qiáng)鎂基復(fù)合材料等[9]均可有效提高鎂合金抗磨
7、損性能。微弧氧化技術(shù)作為從陽(yáng)極氧化方法發(fā)展出來(lái)的一種新的表面處理技術(shù)[10-12]，能夠在鎂合金表面得到與基體呈冶金連接的氧化物涂層，對(duì)基體材料的腐蝕磨損性能均有良好改善作用。目前對(duì)鎂合金微弧氧化膜磨損性能的研究主要集中在通過(guò)調(diào)節(jié)氧化膜的化學(xué)成分改善氧化膜的耐磨性，在定滑動(dòng)速度下不同成分氧化膜在變化載荷作用下的磨損性能。實(shí)際上滑動(dòng)速度也是影響材料磨損狀態(tài)的重要因素，有時(shí)甚至直接改變材料的摩擦磨損機(jī)制[13-15]，因此基金項(xiàng)目：高等學(xué)校博士學(xué)科點(diǎn)專項(xiàng)科研基金(20102125120008)作者簡(jiǎn)
8、介：韓曉光（1974-）男，副教授，主要研究方向：材料表面改性.E-mail:-1-xghan@dlmu.edu.cn研究滑動(dòng)速度對(duì)鎂合金微弧氧化膜摩擦磨損性能的影響是非常必要的。1實(shí)驗(yàn)h455055采用AZ31鎂合金(wt.%：Al3，Zn1，Mn0.2，其余為Mg)作為基體材料，試樣尺寸為15×15×5mm3。微弧氧化處理采用兩電極體系，以待處理鎂合金AZ31試樣作為工作電極，石墨為對(duì)電極，工作脈沖電壓為360-400V，處理時(shí)間為1-2h，氧化液采用Na2SiO3與Na(OH)的一次
