發(fā)布時(shí)間：2017-10-27 00:32

  本文關(guān)鍵詞：ZLSi7Cu2Mg合金微弧氧化工藝的研究

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【摘要】：隨著社會(huì)的飛速發(fā)展,鋁合金逐漸成為僅次于鋼鐵的第二大材料,鋁合金具有較小的密度和較高的比強(qiáng)度,目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于航天、船舶、汽車等領(lǐng)域。但鋁合金硬度低,耐磨性和耐蝕性差,耐高溫性能及耐熱沖擊性能的薄弱,在很大程度上限制了鋁及其合金的應(yīng)用領(lǐng)域。微弧氧化技術(shù)由陽極氧化技術(shù)發(fā)展而來,可以通過調(diào)節(jié)電解液的組分來提高合金相應(yīng)的表面性能,目前已經(jīng)被廣泛的應(yīng)用于鋁合金表面性能的提高。但對于鑄造鋁硅合金,由于其中含有較多的硅元素,因此氧化膜中的孔隙率較大,影響微弧氧化效果。本文以ZLSi7Cu2Mg合金作為基體,分別以恒流電源和恒壓電源作為微弧氧化電源,選擇Na2SiO3體系電解液,對比在不同電解液參數(shù)及電源類型和電參數(shù)對于條件下鋁合金微弧氧化膜的成膜狀況。由于參數(shù)較多,本次實(shí)驗(yàn)主要采用正交實(shí)驗(yàn)法,分別將電解液參數(shù)、恒流電參數(shù)和恒壓電參數(shù)作為因素,每個(gè)因素賦予3個(gè)水平。實(shí)驗(yàn)主要利用了膜層測厚、XRD和SEM等作為后期分析測試方法,以膜層厚度和膜層表面形貌綜合狀況作為擇優(yōu)標(biāo)準(zhǔn),研究實(shí)驗(yàn)因素與膜層的關(guān)系。實(shí)驗(yàn)找到了最佳電解液參數(shù)、恒流源最佳電參數(shù)和恒壓源最佳電參數(shù),并對比了恒流電源和恒壓電源的優(yōu)劣。本次實(shí)驗(yàn)還具體研究了丙三醇和電解液溫度對于微弧氧化的影響,并在之前研究的基礎(chǔ)上在電解液中加入了一定量的ZrO2粉末,并利用XRD分析其中的成分,以測試該方法在膜層中添加ZrO2的可行性。
【關(guān)鍵詞】：ZLSi7Cu2Mg 微弧氧化 鋁硅合金 膜層厚度
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-21
• 1.1 課題來源和選題依據(jù)9-10
• 1.2 其他表面處理技術(shù)10-11
• 1.2.1 陽極氧化技術(shù)10-11
• 1.2.2 化學(xué)鍍11
• 1.2.3 電鍍鉻11
• 1.3 微弧氧化技術(shù)11-19
• 1.3.1 微弧氧化國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 微弧氧化技術(shù)的作用機(jī)理13-14
• 1.3.3 微弧氧化技術(shù)特點(diǎn)14-16
• 1.3.4 微弧氧化陶瓷層的形成過程16
• 1.3.5 微弧氧化技術(shù)的影響因素16-19
• 1.3.5.1 電解液組分對微弧氧化的影響17-18
• 1.3.5.2 電參數(shù)對微弧氧化的影響18
• 1.3.5.3 合金成分18-19
• 1.4 鋁合金微弧氧化研究內(nèi)容及路線19-21
• 2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備及方法21-32
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及儀器21-22
• 2.2 試樣制備22-23
• 2.3 實(shí)驗(yàn)裝置23-24
• 2.4 微弧氧化電解液體系的選擇24-25
• 2.5 實(shí)驗(yàn)步驟25-29
• 2.5.1 前處理26-27
• 2.5.2 溶液的配制27
• 2.5.3 微弧氧化過程27-29
• 2.5.4 后處理29
• 2.6 微弧氧化膜的檢測29-32
• 2.6.1 微弧氧化膜厚度的檢測29
• 2.6.2 微弧氧化膜致密度的觀察29-30
• 2.6.3 膜層表面形貌的觀察30-31
• 2.6.4 膜層主要元素及成分分析31-32
• 3 恒壓微弧氧化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理及分析32-51
• 3.1 恒壓微弧氧化電源及其特點(diǎn)32-33
• 3.2 電解液成分與微弧氧化膜層的關(guān)系研究33-39
• 3.2.1 電解液的選取33-35
• 3.2.2 電解液正交實(shí)驗(yàn)方法35-36
• 3.2.3 電解液正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析36-37
• 3.2.4 各電解液參數(shù)對于膜層厚度的影響37-39
• 3.3 壓電參數(shù)與微弧氧化膜層的關(guān)系研究39-42
• 3.3.1 恒壓電參數(shù)正交試驗(yàn)方法39-40
• 3.3.2 電參數(shù)正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析40-41
• 3.3.3 各電參數(shù)對于膜層厚度的影響41-42
• 3.4 微弧氧化膜層表面形貌的分析42-43
• 3.5 微弧氧化膜層的物相分析43-44
• 3.6 微弧氧化膜與溫度的關(guān)系44-45
• 3.7 恒壓最終工藝的研究45-48
• 3.7.1 恒壓源最終工藝參數(shù)的選擇45
• 3.7.2 試樣厚度的變化45-46
• 3.7.3 恒壓源最終工藝形貌分析46-48
• 3.8 原有工藝的基礎(chǔ)上加入ZrO248-49
• 3.9 本章小結(jié)49-51
• 4 恒流微弧氧化實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理及分析51-63
• 4.1 恒流微弧氧化電源及其特點(diǎn)51-52
• 4.2 恒流微弧氧化正交試驗(yàn)及其分析52-59
• 4.3 微弧氧化試樣的表面形貌觀察59-62
• 4.4 本章小結(jié)62-63
• 5 恒流源微弧氧化與恒壓源微弧氧化的對比63-66
• 5.1 成膜速度的對比63
• 5.2 膜層形貌的對比63-65
• 5.3 電源控制的對比65
• 5.4 本章小結(jié)65-66
• 結(jié)論66-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文71-72
• 致謝72-73

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7 朱e，

本文編號：1101185