铝铜合金脉冲硬质阳极氧化膜的制备与研究

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1、两华大学硕士学位论文铝铜合金脉冲硬质阳极氧化的制备与研究材料加工工程研究生顾琳指导教师魏晓伟教授摘要铝铜合金重量轻、机械强度高，这种材料可望应用于更多的场所。本文首先较全面地综述了铝铜合金的发展及研究现状，然后采用自制的脉冲硬质阳极氧化试验装置对2A12铝合金进行硬质阳极氧化处理，并用涡流测厚仪、显微硬度计、扫描电镜、XRD等检测手段，检测并观察了在单一硫酸电解液中生成的硬质阳极氧化膜的力学性能、结构特点及显微形貌。首先简单的介绍了铝及其合金的常见基本性质及发展状况，着重介绍了铝及其合金的阳极氧化膜的生长过程和主要

2、影响因素。对课题研究的2A12铝合金的的性能、化学成分作了介绍，并针对目前常用的2A12铝合金阳极氧化膜的制备方法作了简要的概述。提出本课题的主要研究目的和内容。然后叙述了本课题所采用的2A12铝合金实验材料的特性和实验设备，着重说明了本课题所选取的实验方法及实验路线。根据企业对硬质阳极氧化膜膜层性能的要求，实验室自行设计了一套脉冲硬质阳极氧化处理的装置。本论文详细研究了各种工艺条件包括电流密度、处理电压、氧化时间、温度电参数等对所形成的硬质阳极氧化膜性能及成膜的影响，考察了各单组分工艺条件对硬质阳极氧化膜厚度、硬

3、度、耐腐蚀性的影响。在单因素实验的基础上，进行了以硫酸为主成膜剂的硬质阳极氧化电解液体系的b(33)的正交实验，以广泛被采用的硫酸浓度28％为基础电解液，优化出最佳工艺条件：基值电流11=2A，脉冲电流12=4A，梯形脉冲的上升时间和下降时间为5s，且脉冲波形可任意调节；电流密度4A／dm2，槽液温度一8℃，氧化时间90mira采用此条件下生成的硬质氧化膜厚度大于30岬，膜厚可达409m，硬度大于350HV。采用SEM、XRD等方法对陶瓷膜的表面微观形貌、结构及成分进行了表征。结果表明，陶瓷膜主要由相组成陶瓷膜层由

4、阻挡层及多孔层构成，基体与西华人学硕十学位论文膜层之间互相渗透，形成典型的冶金结合。同时对硬质阳极陶瓷膜的膜层厚度、膜基结合强度也进行-T钡,IJ试。关键词：铝铜合金，硬质阳极氧化，氧化膜；工艺参数；表面微观形貌II两华大学硕士学位论文PrepareandResearchonaPulseCurrentHardAnodicOxidationFilmforAluminum—copperAlloyMaterialsprocessingengineeringCandidateGULinSupervisorProfWeiXi

5、aoweiAbstractAluminum—copperalloyexhibitslightweight，highmechanicalstrength，alsothisalloytendtobeusedwidely．Inthisdissertation，thedevelopmentandresearchontheAluminum-copperalloyaresystematicallypresented，andthenasetofequipmentforhardanodizingatpulsecurrentwasa

6、uto—designedbythelaboratory．Themechanicalproperty,structurefeatureandmorphologyofthehardanodicoxidationfilmformedinelectrolyteH2S04wereinvestigatedbyedaythicknessgauge，micro—hardnesstester,SEMandXRD．Firstofall，Isimplyintroducedthecommonbasicnatureanddevelopmen

7、tofaluminumanditsalloys，andfocusedontheanodicoxidefilmgrowthprocessandthemajorinfluencingfactorsofaluminumanditsalloys．Theresearchonthetopicof2A12aluminumalloyperformanceandchemicalcompositionWasintroduced，andmadebrieflyoutlinedpreparationmethodsofthecurrentco

8、mmonlyused2A12aluminumalloyanodicoxidefilm．Amajorresearchpurposesandcontentofthissubjectwereproposed．Thenthecharacteristicsofexperimentalmaterialsandlaboratoryequipmentof2A12alumin