本文采用以硅酸鈉為主鹽的復(fù)合電解液體系,在TC4鈦合金表面制備微弧氧化膜層。通過(guò)調(diào)節(jié)正向電壓和電解液中硅酸鈉的濃度來(lái)獲得不同表面形貌和物相組成的膜層,探究正向電壓和硅酸鈉濃度對(duì)膜層厚度、粗糙度、顯微硬度和結(jié)合力等基本性能的影響規(guī)律,以確定合適的微弧氧化工藝參數(shù)制備預(yù)制膜層。然后采用激光束處理預(yù)制膜層,并研究了激光功率和掃描速度對(duì)復(fù)合膜層表面形貌、物相組成、粗糙度、顯微硬度,結(jié)合力和摩擦磨損性能的影響。結(jié)果表明:正向電壓和主鹽硅酸鈉濃度的大小是影響TC4微弧氧化膜層形成的重要因素。隨著正向電壓和硅酸鈉濃度的增加膜層厚度逐漸增加,膜層表面孔徑大小和粗糙度與正向電壓成正比,膜層中的主要成分是TiO₂。激光束處理之后復(fù)合膜層表面達(dá)到了重熔的效果,表面微弧氧化形成“火山口”狀的微孔被填充,使得膜層的孔隙度和粗糙度減小,膜層變得平整、光滑。掃描速度一定時(shí),隨著激光功率的增大,能量密度越大,微孔被填充的越多,重熔效果越明顯,但當(dāng)激光功率過(guò)大時(shí)會(huì)產(chǎn)生較多且長(zhǎng)的微裂紋;復(fù)合膜層中金紅石相含量增多,銳鈦礦相減少,當(dāng)激光功率增大到1000W時(shí),出現(xiàn)新相鈦酸鋁和氮化鈦,硬度大幅度提升。結(jié)... 

【文章來(lái)源】：沈陽(yáng)理工大學(xué)遼寧省

【文章頁(yè)數(shù)】：76 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

不同正向電壓下微弧氧化膜層的表面形貌

微弧氧化膜層的截面形貌及其對(duì)應(yīng)的截面元素線(xiàn)掃描Fig3.2MAOcoatingcrosssectionmorphologyandlinescanningcurves

沈陽(yáng)理工大學(xué)碩士學(xué)位論文30TC4的導(dǎo)熱性較差，過(guò)多的熱量傳遞不出去，導(dǎo)致基體過(guò)熱膨脹變形，并且微弧氧化的陶瓷層韌性較差引起了膜層開(kāi)裂，隨著功率的進(jìn)一步增大裂紋相應(yīng)會(huì)變得更大，裂紋數(shù)量更多。因此選擇合適的激光重熔參數(shù)，可以消除了大部分內(nèi)部缺陷，使得組織細(xì)化，微弧氧化層孔洞明顯減少,在膜層表面形成了致密、細(xì)小的重熔層,使得表面平整度得到提高，也使得膜層的整體質(zhì)量得到提高。圖4.1不同激光功率處理下復(fù)合膜層的表面形貌(a)0W(b)800W(c)1000W(d)1200WFig4.1Surfacemorphologyofcompositefilmunderdifferentlaserpower(a)0W(b)800W(c)1000W(d)1200W4.1.2復(fù)合膜層截面形貌分析圖4.2為經(jīng)過(guò)激光處理后復(fù)合膜層的截面形貌，從圖中可以看出復(fù)合膜層截(c)(a)(d)(b)

【參考文獻(xiàn)】：
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