陽極氧化工藝對(duì)7075鋁合金氧化膜性能影響的研究.pdf

1、本論文以7075鋁合金為基體，在硫酸和草酸的混合酸電解液中制備了鋁合金陽極氧化膜，采用正交試驗(yàn)研究方法探究氧化溫度(5～20℃)、氧化時(shí)間(30～90min)、電流密度(1～4A/dm2)、硫酸濃度(90～180g/L)及草酸濃度(5～20g/L)對(duì)7075鋁合金氧化膜厚度、硬度、耐蝕性以及抗應(yīng)力腐蝕性能的影響。利用電化學(xué)阻抗譜和剝蝕試驗(yàn)研究了各工藝參數(shù)以及沸水封孔對(duì)氧化膜耐蝕性能的影響，并且對(duì)7075鋁合金及其氧化膜在不同pH(pH=

2、2、pH=3、pH=4)的NaCl溶液和剝蝕溶液中的應(yīng)力腐蝕行為進(jìn)行了探討。
　　在7075鋁合金的硬質(zhì)陽極氧化過程中，氧化膜厚度最主要的影響因素是電流密度和氧化時(shí)間:電流密度越大，生成的氧化膜越厚;在一定時(shí)間范圍內(nèi)(0～120min)，氧化時(shí)間越長，氧化膜越厚。在本試驗(yàn)條件下，7075鋁合金陽極氧化膜厚度最大工藝為:溫度為10℃，電流密度為4A/dim2,硫酸濃度為90g/L，草酸濃度為10g/L，氧化時(shí)間為90min，此時(shí)得到

3、的氧化膜厚度為107μm。
　　在7075鋁合金的硬質(zhì)陽極氧化過程中，氧化溫度和氧化時(shí)間對(duì)氧化膜硬度影響最大。氧化溫度較低時(shí)氧化膜的硬度較高，隨著氧化溫度升高，氧化膜硬度降低;而隨氧化時(shí)間增長，氧化膜的硬度急劇下降。在本實(shí)驗(yàn)條件下，氧化膜硬度最高的陽極氧化工藝為:氧化溫度為5℃，電流密度為2A/dm2,硫酸濃度為90g/L，草酸濃度為10g/L，氧化時(shí)間為30min，此時(shí)氧化膜的硬度為405HV0.05。
　　在7075鋁合

4、金的陽極氧化過程中，未封孔時(shí)，對(duì)氧化膜耐蝕性影響最大的因素是電流密度。氧化膜的耐蝕性隨電流密度的增大，呈現(xiàn)出先增高后降低的趨勢。沸水封孔能大幅度提高氧化膜的耐蝕性。沸水封孔后的氧化膜的耐蝕性主要受氧化時(shí)間影響，但是封孔前后氧化膜耐蝕性最優(yōu)工藝相同。在本試驗(yàn)條件下，7075鋁合金陽極氧化膜耐蝕性最優(yōu)工藝為:溫度為15℃，電流密度為2A/dm2,硫酸濃度為90g/L，草酸濃度為10g/L，氧化時(shí)間為70min。按此工藝制備出了厚度為42.3

5、μm，顯微硬度為305HV0.05,低頻阻抗為435×104Ω·cm2的灰褐色氧化膜;沸水封孔后氧化膜變?yōu)楣饬恋慕瘘S色，低頻阻抗達(dá)到1830×104Ω·cm2。此時(shí)沸水封孔后的氧化膜耐剝蝕能力也是最好的。
　　在7075鋁合金的硬質(zhì)陽極氧化過程中電流密度對(duì)7075鋁合金陽極氧化膜的抗應(yīng)力腐蝕性能影響最大，氧化時(shí)間其次。隨電流密度的增大，氧化膜抗應(yīng)力腐蝕性能先提高后降低。在該實(shí)驗(yàn)條件下7075鋁合金氧化膜抗應(yīng)力腐蝕性能最優(yōu)的工藝為: