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。通過調(diào)節(jié)正向電壓和電解液中硅酸鈉的濃度來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,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)激光功率過大時會產(chǎn)生較多且長的微裂紋;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,出現(xiàn)新相鈦酸鋁和氮化鈦,硬度大幅度提升。結(jié)... 

【文章來源】：沈陽理工大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：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應(yīng)的截面元素線掃描Fig3.2MAOcoatingcrosssectionmorphologyandlinescanningcurves

沈陽理工大學(xué)碩士學(xué)位論文30TC4的導(dǎo)熱性較差，過多的熱量傳遞不出去，導(dǎo)致基體過熱膨脹變形，并且微弧氧化的陶瓷層韌性較差引起了膜層開裂，隨著功率的進一步增大裂紋相應(yīng)會變得更大，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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本文編號：3557344