【摘要】：鑄造鋁合金具有比強(qiáng)度高、密度、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性優(yōu)良等優(yōu)點(diǎn),在實(shí)際生產(chǎn)生活中被廣泛應(yīng)用。然而隨著環(huán)境污染的加劇,鋁合金鑄件的腐蝕逐漸成為重要的失效形式之一。對(duì)鋁合金進(jìn)行表面處理,增加氧化膜的厚度是提高其耐蝕性的重要方法。本文結(jié)合鋁合金化學(xué)性質(zhì)活潑的特點(diǎn),借鑒鑄滲的工藝方法,在鑄型型壁涂覆含氧化劑的專用涂料,采用型內(nèi)氧化工藝增加鑄件表面氧化膜厚度,提高其耐腐蝕性。論文分析了不同工藝因素和涂料組成時(shí)的型壁表面溫度變化,研究了工藝因素和涂料組成對(duì)型內(nèi)氧化層的形貌、組成和耐蝕性的影響,并在此基礎(chǔ)上建立了型內(nèi)氧化過(guò)程模型。研究結(jié)果表明,壁表面溫度變化過(guò)程可分為四個(gè)階段:緩慢升溫階段,快速升溫階段,降溫階段,穩(wěn)定階段。鑄件高度不變,厚度增加,型壁表面處于降溫階段的時(shí)間先延長(zhǎng)后縮短,最高溫度先上升后下降。鑄件厚度不變,隨著型壁所處位置升高,型壁表面最高溫度下降,處于降溫階段的時(shí)間縮短。鑄件形狀不變,澆注速度下降,型壁表面處于降溫階段的時(shí)間縮短。鑄件高度不變,厚度增加,氧化層厚度先增加后減小。鑄件厚度不變,隨著型壁所處位置升高,氧化層厚度減小。鑄件形狀不變,澆注速度下降,氧化層厚度減小。Na_2Cr_2O_7和CrO_3作為氧化劑,型內(nèi)氧化后均能在鑄件表面制得一層氧化層,且不同工藝條件下,以Na_2Cr_2O_7為氧化劑所制得氧化層之間差異較小。涂刷涂料后,型壁溫度升溫速度加快,型壁表面溫度達(dá)到最高點(diǎn)后發(fā)生先下降后上升的波動(dòng);氧化劑含量增加,溫度下降幅度增大,氧化層厚度增大,膜層微孔也增加;熔鹽濃度增加,升溫速度加快,氧化層厚度先增加后減小,熔鹽配比中NaCl含量上升,升溫速度加快,氧化層厚度增加。氧化層表面存在由基體向外生長(zhǎng)的片狀結(jié)構(gòu),氧化劑的濃度上升,片狀結(jié)構(gòu)增加,片層厚度增大,氧化層的主要組成是Al_2O_3以及含Cr化合物。型內(nèi)氧化過(guò)程分四個(gè)步驟:原有氧化膜的溶解、氧化劑受熱熔化和分解、液態(tài)氧化劑及氧的擴(kuò)散以及氧化反應(yīng)的進(jìn)行。在3.5%NaCl溶液中,型內(nèi)氧化樣品耐蝕性優(yōu)于未經(jīng)過(guò)處理的樣品,氧化劑增加,耐蝕性變?nèi)?隨著腐蝕時(shí)間的延長(zhǎng),樣品的耐蝕性下降迅速;隨熔鹽濃度的增加耐蝕性先變強(qiáng)后變?nèi)�。第二層涂料中氧化劑濃度�?0%,熔鹽濃度為3%的樣品具有最好的耐蝕性,腐蝕48小時(shí)后的電位為-0.7v。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TG174.4;TG146.21

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本文編號(hào)：2782915