TC4合金微弧氧化層的耐磨性和耐蝕性
本文選題:TC合金 + 微弧氧化; 參考:《表面技術(shù)》2015年11期
【摘要】:目的對(duì)比不同電解液體系中制備的陶瓷膜層的耐磨損和耐腐蝕性能,判斷實(shí)驗(yàn)條件下陶瓷膜性能最優(yōu)的電解液體系。方法在相同的電參數(shù)工藝下,分別在Na Al O2,(Na PO3)6和Na2Si O3電解液體系中對(duì)TC4合金進(jìn)行微弧氧化處理,處理時(shí)間為15 min。分析陶瓷層的表面形貌、成分和相結(jié)構(gòu)。進(jìn)行干摩擦條件下的摩擦磨損實(shí)驗(yàn),對(duì)比TC4合金及三種陶瓷膜的耐磨性。通過測(cè)試極化曲線,對(duì)比TC4合金及三種陶瓷膜的耐蝕性。結(jié)果在Na Al O2,(Na PO3)6,Na2Si O3電解液體系中獲得的陶瓷層表面呈現(xiàn)出多孔和局部凸起的相似表面特征,但相組成存在差異,主要相分別為Al2Ti O5,Al PO4和Ti O2。摩擦磨損實(shí)驗(yàn)表明,在10 N載荷下,以Si3N4陶瓷球作為摩擦配副,陶瓷層的磨損失重相對(duì)基材均顯著減小,其中(Na PO3)6-陶瓷層失重約為基材的1/22。極化曲線分析表明,在模擬油田采出液作為腐蝕液的條件下,與TC4合金相比,陶瓷層的Ecorr顯著正移,Jcorr明顯減小,其中(Na PO3)6-陶瓷層的Ecorr從-0.311 V正移至0.777 V,Jcorr從9.634×10-7A/cm2減小到2.595×10-8A/cm2。結(jié)論微弧氧化處理能夠顯著改善TC4合金的耐磨性和耐蝕性,其中(Na PO3)6-陶瓷層的綜合性能較好,有望滿足TC4合金服役于油田環(huán)境時(shí)的要求。
[Abstract]:Objective to compare the wear resistance and corrosion resistance of ceramic coatings prepared in different electrolyte systems and determine the electrolyte system with the best performance under the experimental conditions. Under the same electrical parameters, the micro arc oxidation of TC4 alloy was treated in the Na Al O2, (Na PO3) 6 and Na2Si O3 electrolyte system, and the treatment time was 15 MI. The surface morphology, composition and phase structure of the ceramic layer were analyzed by N., and the wear resistance of TC4 alloy and three ceramic films were compared with the friction and wear experiments under dry friction. The corrosion resistance of the TC4 alloy and three ceramic films were compared by testing the polarization curves. The results of the ceramic layer on the Na Al O2, (Na PO3) 6, Na2Si O3 electrolyte system were presented. The similar surface features of the porous and local bulges are found, but the phase composition is different. The main phases are Al2Ti O5, Al PO4 and Ti O2. in friction and wear experiments. The wear weight loss of the ceramic layer is significantly decreased compared with the base material under 10 N load, and the weight loss of the ceramic layer is about the 1/22. pole of the base material (Na PO3). The analysis of the chemical curve shows that the Ecorr of the ceramic layer is significantly positive and Jcorr decreases obviously compared with the TC4 alloy, and the Ecorr of the (Na PO3) 6- ceramic layer is moving from -0.311 V to 0.777 V, and Jcorr from 9.634 x 10-7A/cm2 to 2.595 * conclusion micro arc oxidation treatment can be significantly improved. The wear resistance and corrosion resistance of the alloy are better, and the comprehensive performance of (Na PO3) 6- ceramic layer is better, which is expected to meet the requirements of TC4 alloy serving in the oil field.
【作者單位】: 太原理工大學(xué);中聯(lián)西北工程設(shè)計(jì)研究院;西安工業(yè)大學(xué);
【基金】:國家自然科學(xué)基金(51501125) 陜西省科技新星基金(2013KJXX-08) 中國博士后科學(xué)基金(2012M520604) 山西省青年科技基金(2013021013-2) 太原理工大學(xué)青年基金(2013T011)~~
【分類號(hào)】:TG174.451
【參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 秦林;李哲;馬連軍;田林海;劉道新;唐賓;;Ti6Al4V合金滲鍍Cr-Mo表面改性層組織結(jié)構(gòu)及其耐磨特性研究[J];稀有金屬材料與工程;2009年12期
2 林乃明;謝發(fā)勤;吳向清;田偉;;油套管表面防護(hù)技術(shù)的研究現(xiàn)狀與展望[J];腐蝕與防護(hù);2009年11期
3 黃傳輝;王慶良;史興嶺;;微弧氧化鈦合金的電化學(xué)腐蝕行為[J];稀有金屬材料與工程;2012年07期
4 姚小飛;謝發(fā)勤;韓勇;趙國仙;吳向清;;TC4合金和P110油管鋼摩擦磨損性能的比較[J];稀有金屬材料與工程;2012年09期
5 湯金鋼;劉道新;唐長斌;于首明;張曉化;;Ti6Al4V鈦合金表面Zr-N合金化層的抗高溫摩擦磨損性能[J];稀有金屬材料與工程;2013年02期
6 譚思民;王帥星;趙晴;馬剛;劉康生;高鵬;;水熱時(shí)間對(duì)鈦合金微弧氧化膜合成羥基磷灰石的影響[J];表面技術(shù);2014年03期
7 呂祥鴻;舒瀅;趙國仙;謝俊峰;薛艷;;鈦合金石油管材的研究和應(yīng)用進(jìn)展[J];稀有金屬材料與工程;2014年06期
8 高霽;宋德陽;馮俊文;;工藝參數(shù)對(duì)鈦合金激光熔覆CBN涂層幾何形貌的影響[J];表面技術(shù);2015年01期
9 唐艷茹;潘利華;常宇;謝文兵;;微弧氧化提高鋁合金耐磨性能的研究[J];表面技術(shù);2015年02期
10 王峰;王立賢;劉智勇;艾池;;TP110TS油管鋼在酸性氣田環(huán)境中的應(yīng)力腐蝕行為研究[J];表面技術(shù);2015年03期
【共引文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 林乃明;王鶴峰;孫曉亮;范愛蘭;唐賓;;P110鋼表面瞬態(tài)電能沉積鎳基合金涂層的摩擦磨損特性[J];稀有金屬材料與工程;2012年S2期
2 常立民;田利豐;劉偉;;添加劑在鎂合金微弧氧化中的研究進(jìn)展[J];腐蝕與防護(hù);2013年08期
3 張?jiān)迄i;孫廣標(biāo);張安洲;;混粉超聲振動(dòng)對(duì)電火花加工Ti-6Al-4V表面結(jié)構(gòu)及力學(xué)特性的影響[J];稀有金屬材料與工程;2014年01期
4 杜見第;劉新寬;何代華;劉平;馬鳳倉;李芹;馮寧寧;;堿預(yù)處理對(duì)水熱電化學(xué)在鈦合金表面沉積羥基磷灰石的影響(英文)[J];稀有金屬材料與工程;2014年04期
5 陳玲玲;顧艷紅;竇艷濤;張建軍;劉淑晶;趙杰;;生物可降解鎂合金的體外腐蝕評(píng)價(jià)方法[J];材料保護(hù);2014年04期
6 賈理男;梁成浩;段峰;黃乃寶;;微弧氧化/溶膠-凝膠法制備鎂基羥基磷灰石復(fù)合涂層及性能研究[J];功能材料;2014年14期
7 黃丹;張曉燕;吳德鳳;;納米α-Al_2O_3添加劑對(duì)鋁合金微弧氧化膜層性能的影響[J];表面技術(shù);2014年04期
8 徐廣勝;寇宏超;劉向宏;李若琳;李金山;周廉;;不同介質(zhì)溶液對(duì)多孔鈦微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能的影響[J];稀有金屬材料與工程;2014年S1期
9 李青彪;梁軍;王青;楊文斌;;超聲輔助微弧氧化的含石墨復(fù)合膜的組織結(jié)構(gòu)及摩擦學(xué)性能[J];材料保護(hù);2014年08期
10 蔣中令;蔣超;;醫(yī)用鎂合金材料的可降解性能研究初探[J];大眾科技;2014年10期
相關(guān)會(huì)議論文 前1條
1 楊華山;包曄峰;蔣永鋒;楊可;;微弧氧化陶瓷層的后處理技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望[A];第八屆全國表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議暨第三屆青年表面工程學(xué)術(shù)論壇論文集(五)[C];2010年
相關(guān)博士學(xué)位論文 前6條
1 馮興國;Zr-Ta-Nb-Ti-W-N多主元薄膜組織結(jié)構(gòu)與性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年
2 馬永;金屬表面滲鍍復(fù)合改性層接觸力學(xué)行為探討[D];太原理工大學(xué);2013年
3 王元紅;Ti_2AlNb合金微弧氧化陶瓷涂層的組織結(jié)構(gòu)與高溫性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2014年
4 楊淼;AM50鎂合金腐蝕力學(xué)性能研究[D];吉林大學(xué);2014年
5 王蘭;鈦合金磨損行為及磨損機(jī)理的研究[D];江蘇大學(xué);2014年
6 江旭東;微弧氧化二氧化鈦納米晶薄膜的制備、表征及光催化性能研究[D];武漢大學(xué);2013年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條
1 趙琪;鈦合金齒輪表面等離子Mo合金化研究[D];太原理工大學(xué);2011年
2 牛國君;小電流密度鈦合金TC4微弧氧化膜制備研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年
3 王恩強(qiáng);模擬光催化浮床的優(yōu)化及其處理污水廠二沉池出水的研究[D];東華大學(xué);2012年
4 高航;TB2鈦合金微弧氧化工藝研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年
5 張立釗;微弧氧化處理的鈦鈮鋯錫合金理化性能和生物安全性研究[D];第四軍醫(yī)大學(xué);2008年
6 王明潤;微弧氧化鈦合金表面生物活性涂層的制備[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2009年
7 樊康樂;低熱損耗鎂合金微弧氧化工藝的研究[D];蘭州理工大學(xué);2010年
8 王海濤;鈦陰極極板微弧氧化及印刷工藝研究[D];蘭州理工大學(xué);2010年
9 郭雄;ZSB螺紋套管結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其連接性能實(shí)驗(yàn)研究[D];廣東海洋大學(xué);2012年
10 史新勃;N80套管鋼低溫滲鋁工藝及耐蝕性研究[D];西安石油大學(xué);2012年
【二級(jí)參考文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 奚運(yùn)濤;劉道新;韓棟;;成分梯度ZrN膜層的制備及摩擦學(xué)行為[J];中國表面工程;2009年03期
2 俞友軍;周健松;陳建敏;周惠娣;郭純;;激光熔覆NiCr/Cr_3C_2-Ag-BaF_2/CaF_2金屬基高溫自潤滑耐磨覆層的組織結(jié)構(gòu)及摩擦學(xué)性能[J];中國表面工程;2010年03期
3 辛鐵柱;趙萬生;劉晉春;;鋁合金微弧氧化過程的特性研究及機(jī)理分析[J];表面技術(shù);2006年01期
4 劉文科;曹小華;彭述明;龍興貴;楊本福;羅順忠;王維篤;;鈦膜表面陽極氧化層制備及表征[J];表面技術(shù);2007年01期
5 張維平;趙玉蘭;李廷舉;;鈦合金表面激光熔覆的研究進(jìn)展[J];表面技術(shù);2007年05期
6 史興嶺;王慶良;葛世榮;;鈦合金表面微弧氧化/水熱處理復(fù)合陶瓷層的性能研究[J];表面技術(shù);2007年06期
7 郭小燕;張津;張葉成;孫智富;;表面技術(shù)在模具修復(fù)中的應(yīng)用進(jìn)展[J];表面技術(shù);2007年06期
8 劉亮;郭鋒;李鵬飛;婭婭;;鈦生物種植體表面微弧氧化膜制備的電解液研究[J];表面技術(shù);2009年03期
9 杜繼紅;楊升紅;張玉萍;李晴宇;;鍍鉑多孔金屬鈦性能的研究[J];表面技術(shù);2009年06期
10 屠振密;朱永明;李寧;胡會(huì)利;曹立新;;鈦及鈦合金表面處理技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展[J];表面技術(shù);2009年06期
相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條
1 張智;惡劣環(huán)境油井管腐蝕機(jī)理與防護(hù)涂層研究[D];西南石油學(xué)院;2005年
2 張偉;鋼熱浸鍍鋁層的組織結(jié)構(gòu)和稀土鑭的行為研究[D];西安理工大學(xué);2006年
3 覃成錦;油氣井套管柱載荷分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)研究[D];清華大學(xué);2000年
4 王修春;機(jī)械能助滲鋁機(jī)制和滲鋁層組織結(jié)構(gòu)與性能表征[D];山東大學(xué);2007年
相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條
1 李巖;N80鋼表面涂層制備及其在模擬油田環(huán)境中的腐蝕行為研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2005年
2 歐劍;大牛地氣田套管腐蝕行為及防護(hù)措施研究[D];西南石油大學(xué);2006年
【相似文獻(xiàn)】
相關(guān)期刊論文 前10條
1 賀永勝,趙志龍,劉一洋,劉林;鋁合金微弧氧化熱力學(xué)機(jī)理及影響因素的分析[J];電鍍與環(huán)保;2005年06期
2 李鶴岐;趙介勇;李春旭;劉紀(jì)周;陳克選;;大功率微弧氧化電源的研制——主電路的設(shè)計(jì)[J];電焊機(jī);2005年11期
3 蔣百靈,徐勝,時(shí)惠英,李鈞明;電參數(shù)對(duì)鈦合金微弧氧化生物活性陶瓷層鈣磷成分的影響[J];中國有色金屬學(xué)報(bào);2005年02期
4 胡敏;何湘寧;;微弧氧化用脈沖電源的研制[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2009年05期
5 周世杰;萬李;;氮摻雜鈦合金表面微弧氧化性能及機(jī)制分析[J];航空制造技術(shù);2010年02期
6 王曉波;全風(fēng)美;姜云波;李盛和;謝志強(qiáng);;微弧氧化放電弧斑燃燒特性研究[J];金屬熱處理;2013年07期
7 李文芳;黃京浩;張永君;杜軍;;鎂合金微弧氧化過程中參數(shù)對(duì)成膜效果的影響和優(yōu)化[J];材料工程;2006年02期
8 蔣百靈;楊巍;蘇陽;;微弧氧化與磁控濺射的工程應(yīng)用[J];金屬熱處理;2008年01期
9 陳小紅;曾敏;曹彪;;微弧氧化電源的研究現(xiàn)狀[J];新技術(shù)新工藝;2008年03期
10 顏君衡;孔令東;宋文啟;;內(nèi)燃機(jī)活塞頂部微弧氧化陶瓷處理技術(shù)及應(yīng)用[J];內(nèi)燃機(jī)配件;2008年02期
相關(guān)會(huì)議論文 前10條
1 來永春;杜建成;施修齡;華m:;丁曉紀(jì);;等離子體在微弧氧化中的作用[A];'2001全國荷電粒子源、粒子束學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年
2 憨勇;徐可為;;鈦合金微弧氧化(碳氮化)的生物醫(yī)用改性研究進(jìn)展[A];第七屆全國表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議暨第二屆表面工程青年學(xué)術(shù)論壇論文集(一)[C];2008年
3 王琳;任力;王迎軍;;微弧氧化純鈦金屬表面的細(xì)胞外基質(zhì)化修飾[A];2013廣東材料發(fā)展論壇——戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)發(fā)展與新材料科技創(chuàng)新研討會(huì)論文摘要集[C];2013年
4 宋希劍;;微弧氧化及其在高硅鑄鋁和高含銅硬鋁零部件的應(yīng)用[A];第五屆全國表面工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年
5 嚴(yán)川偉;杜克勤;段紅平;劉津義;王福會(huì);;鎂合金的微弧氧化及腐蝕防護(hù)[A];2006年全國腐蝕電化學(xué)及測(cè)試方法學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年
6 蔣百靈;楊巍;蘇陽;;微弧氧化與磁控濺射的工程應(yīng)用[A];第九次全國熱處理大會(huì)論文集(一)[C];2007年
7 朱e,
本文編號(hào):2027604
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/jinshugongy/2027604.html