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《tc4鈦合金微弧氧化工藝及膜層性能研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、摘要微弧氧化技術(shù)是一項(xiàng)具有較大潛力和廣闊應(yīng)用前景的表面改性新技術(shù),在航空、航天領(lǐng)域有重要的應(yīng)用背景和價(jià)值。本文選用鋁酸鈉.磷酸鈉溶液體系,在對溶液體系、電參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗(yàn)研究的同時(shí),分析工藝參數(shù)對氧化膜的形成和性能的影響。在此基礎(chǔ)上,采用渦流測厚儀、表面輪廓儀、XRD、SEM測量分析氧化膜的厚度、粗糙度、表面形貌和相成分;利用電化學(xué)工作站和球.盤磨損試驗(yàn)機(jī)研究了氧化膜的電化學(xué)腐蝕性能和摩擦學(xué)性能,并成功地在TC4鈦合金表面制備出具有一定厚度、表面質(zhì)量較好的氧化膜。實(shí)驗(yàn)研究表明:(13溶液中的舢、P元素參與了氧化膜的形成,氧化膜主要以Al
2、ffi05相為主,但沒有檢測出含有P元素的晶體相;(2)氧化時(shí)間、電流密度、頻率、占空比等工藝參數(shù)都對氧化膜的形成和表面形貌有影響。隨著氧化時(shí)間的延長,電流密度增大,氧化膜的厚度增加,同時(shí)氧化膜表面放電微孔數(shù)目減少而尺寸變大,粗糙度增加而表面質(zhì)量變差;(3)頻率增大,將會(huì)減少單個(gè)脈沖放電時(shí)間,氧化膜的厚度交薄,但是氧化膜的表面質(zhì)量則較好:(4)在恒定電壓和恒定電流兩種方式下,由于占空比分別對電流和電壓的影響不同,最終導(dǎo)致對氧化膜的生長和表面質(zhì)量影響不同;(5)電化學(xué)實(shí)驗(yàn)表明,在3.5%NaCl溶液中,鈦合金的微弧氧化膜的耐蝕性比鈦合金好
3、,而磨損試驗(yàn)表明,微弧氧化膜的摩擦系數(shù)有不同程度的提高。關(guān)鍵詞:鈦合金,微弧氧化,耐蝕性,耐磨性ABSTRACTAsanoveltechnologyofsurfacemodification,MicroarcOxidation(MAO)hasgreatpotentialandabroadapplicationprospect.Ithasimportantapplicationbackgroundandvalueinaerospaceandaviationfields.Inthispaper,themicroarcoxidationfil
4、mswerefabricatedinNaA[02一Na3P04aqueousonTi6A14V.Whileoptimizingtheelectrolytesconcentrationandprocessparameters,Weanalyzedtheeffectsofprocessparametersontheformationandperformanceofoxidationfills.Thethickness,roughness,surfacemorphologyandphasesofthemicroarcoxidationfdms
5、wereinvestigatedbyeddygauge,surfaceprofiler,scanningelectronmicroscopy(SEM)andX—raydiffraction(XRD).Thecorrosiveandtribologicalperformanceswereinvestigatedbyelectrochemicalworkstationandball·-on--discfrictiontestingmachinerespectively.TheresultsareasfoUows:(1)Theelements
6、ofAIandPwhichareinsolutionparticipatedinthemicroarcoxidationfilmsformation.A12髓05isthedominatedphaseofthemicroarcoxidationfilms,crystalphaseofPisnotexamined;(2)AUtheprocessparameterssuchasoxidationtime,currentdensity,frequencyanddutycyclecaneffectstheformationandsurfacem
7、orphologyofthemicroareoxidationfilms.increasingoxidationtimeandcurrentdensitywouldincreasingthethicknessofthemicroarcoxidationfilms,atthesanletime,thesizeofthedischargechannelincreasesandthenumberofthedischargechanneldecreases,theroughnessofthemicroarcoxidationfillsincre
8、asedandthesurfacequalitybecomeworse;(3)Increasingfrequency,durationofpulsedecreased,thethicknessoffilms