發(fā)布時(shí)間：2017-04-13 15:16

  本文關(guān)鍵詞：鈦合金微弧氧化表面改性研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文通過(guò)微弧氧化技術(shù),通過(guò)調(diào)節(jié)各項(xiàng)工藝參數(shù)在電解液中摻雜不同粒徑碳化硅顆粒,從而在純鈦及鈦合金表面制備出含不同粒徑碳化硅的陶瓷膜層。然后采用掃描電子顯微鏡研究生成膜層的形貌,采用X射線衍射儀探究膜層的物相結(jié)構(gòu),利用摩擦磨損實(shí)驗(yàn)機(jī)分析膜層的摩擦磨損性能。在純鈦上通過(guò)調(diào)控各項(xiàng)微弧氧化工藝參數(shù),探究各項(xiàng)參數(shù)對(duì)生成膜層及碳化硅的引入所造成的影響以及不同粒徑的摻雜對(duì)微弧氧化膜層的影響；采用優(yōu)化后的工藝參數(shù)在鈦合金上制備出含不同粒徑碳化硅的微弧氧化膜層,并對(duì)其進(jìn)行摩擦磨損性能分析。對(duì)純鈦微弧氧化研究得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,不同電解液對(duì)膜層的形貌及反應(yīng)激烈程度會(huì)產(chǎn)生很大影響。隨著電壓與處理時(shí)間的上升,電火花增大,微弧放電激烈程度上升,對(duì)已生成膜層的破壞增大�？梢酝ㄟ^(guò)在電解液中引入碳化硅的形式將碳化硅引入微弧氧化膜層內(nèi)部,碳化硅的引入不會(huì)對(duì)微弧氧化反應(yīng)本身造成影響,但能通過(guò)引入微弧氧化膜層從而改變微弧氧化膜層的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及膜層的致密度與孔隙率。較小粒徑碳化硅的引入(0.4微米與1-2微米)能明顯降低微弧氧化膜層表面小孔的孔徑與孔隙率,提高膜層的致密程度,而引入較大粒徑的碳化硅(8微米)并不能降低膜層的孔隙率與孔徑。碳化硅的引入對(duì)微弧氧化膜層硬度有影響,但影響的效果由于粒徑不同而呈現(xiàn)出較為明顯的差異。首先0.4微米粒徑的碳化硅對(duì)膜層的硬度有提升,但提升的效果與1-2微米粒徑碳化硅相比小很多,較大粒徑的碳化硅則對(duì)膜層的表面硬度幾乎沒(méi)有增強(qiáng)作用,而1-2微米粒徑的碳化硅由于粒徑適中,所以其不僅能成功地通過(guò)微弧氧化孔進(jìn)入膜層,并且能對(duì)膜層結(jié)構(gòu)起到很好的強(qiáng)化作用,從而最大幅度提高膜層的表面微觀硬度。本實(shí)驗(yàn)中對(duì)鈦合金的微弧氧化研究結(jié)果表明,碳化硅顆粒的引入對(duì)生成的鈦合金微弧氧化膜層的表面形貌和摩擦磨損性能影響非常顯著,較小粒徑碳化硅顆粒引入微弧氧化膜層可以較大幅度地降低微弧氧化膜層的孔隙率,增大膜層表面致密度,對(duì)膜層減摩耐磨性能有較大幅度的提高。其中1-2 μm粒徑的碳化硅對(duì)微弧氧化膜層耐磨性的提高效果最為明顯。較大粒徑碳化硅難以通過(guò)尺度較小的微弧氧化孔進(jìn)入微弧氧化層,減摩耐磨性能提高較小。
【關(guān)鍵詞】：微弧氧化 Ti-6Al-4V SiC顆粒 摩擦磨損性能
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-16
• 1.1 研究背景9-15
• 1.1.1 微弧氧化膜層的生長(zhǎng)機(jī)理10-12
• 1.1.2 微弧氧化膜層的微觀形貌12
• 1.1.3 微弧氧化處理的工藝參數(shù)12-14
• 1.1.4 微弧氧化處理對(duì)工件的改善效果14
• 1.1.5 微弧氧化的主要應(yīng)用14-15
• 1.2 研究?jī)?nèi)容15-16
• 第二章 微弧氧化工藝與實(shí)驗(yàn)流程16-23
• 2.1 本章引論16
• 2.2 實(shí)驗(yàn)材料與儀器16-21
• 2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料與儀器16-17
• 2.2.2 實(shí)驗(yàn)儀器17-21
• 2.3 微弧氧化實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)21-23
• 2.3.1 微弧氧化工藝參數(shù)的選定21
• 2.3.2 微弧氧化工藝流程21-23
• 第三章 碳化硅的引入對(duì)純鈦微弧氧化層的影響23-31
• 3.1 表面形貌23-28
• 3.1.1 電解液成分對(duì)微弧氧化層表面宏觀及微觀形貌的影響23-26
• 3.1.2 各項(xiàng)電參數(shù)對(duì)微弧氧化層表面形貌形貌的影響26-28
• 3.2 通過(guò)XRD分析碳化硅引入對(duì)膜層成分的影響28-29
• 3.3 碳化硅的引入對(duì)純鈦微弧氧化膜層表面微觀硬度的影響29-30
• 3.4 本章總結(jié)30-31
• 第四章 碳化硅引入對(duì)Ti-6Al-4V鈦合金微弧氧化膜的影響31-38
• 4.1 表面形貌31-32
• 4.2 物相分析32-33
• 4.3 摩擦磨損分析33-37
• 4.4 本章總結(jié)37-38
• 第五章 結(jié)論與展望38-40
• 5.1 結(jié)論38
• 5.2 展望38-40
• 參考文獻(xiàn)40-43
• 在學(xué)期間的研究成果43-44
• 致謝44

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7 朱e

本文編號(hào)：303870