含稀土鹽復(fù)合電解液體系中ZAlSi12合金表面微弧氧化膜的形成及表征.pdf

1、鑄造Al-Si系合金具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高和加工性能好等優(yōu)點(diǎn),是鑄造鋁合金中應(yīng)用最多的合金系。但其表面硬度低、耐磨性能較差,使其應(yīng)用受到制約,采用微弧氧化技術(shù)可在合金表面原位生成陶瓷膜,有望提高其表面的硬度、耐磨性及耐蝕性等性能,擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。就現(xiàn)有的研究成果看,電解液組成對(duì)微弧氧化過程及陶瓷層的影響機(jī)理非常復(fù)雜,目前尚無(wú)統(tǒng)一、明確的認(rèn)識(shí)。因此,針對(duì)電解液組成的研究仍有許多工作要做。本文采用WHD-30多功能微弧氧化設(shè)備對(duì)ZAlSi12

2、進(jìn)行微弧氧化。試驗(yàn)過程中電壓值保持恒定,正負(fù)向工作電壓分別為420V和120V,頻率為100Hz,氧化時(shí)間固定為20min,在微弧氧化過程中電流自動(dòng)調(diào)節(jié)變化。根據(jù)前期試驗(yàn)確定基礎(chǔ)電解液組成為8.0g/LNa2SiO3+2.0g/LNaOH+2.0g/LEDTA,在基礎(chǔ)電解液中分別加入適量的Ce(NO3)3、、La(NO3)3、Ce(SO4)2和Na5P3O10等添加劑,研究添加劑種類及含量變化時(shí),所得微弧氧化陶瓷膜特性變化規(guī)律,采用渦流

3、測(cè)厚儀、SEM、XRD、EDS等分析手段對(duì)微弧氧化陶瓷層進(jìn)行了表征。結(jié)果表明:電解液中加入Ce(NO3)3后,陶瓷氧化層厚度增大,最大厚度為170μm,所獲得的膜層仍主要由α-Al2O3和γ-Al2O3相組成,但α-Al2O3相的相對(duì)含量增加;加入La(NO3)3后,膜層增厚,最大值為146μm,能譜分析顯示La元素也進(jìn)入到膜層中,說明電解液中La(NO3)3影響了氧化過程及微弧氧化膜的特性;研究發(fā)現(xiàn),在基礎(chǔ)電解液8.0g/LNa2Si