机车用铝合金表面微弧氧化陶瓷层的制备-论文.pdf

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1、材料热处理技术~Material&HeatTreatment2012年9月机车用铝合金表面微弧氧化陶瓷层的制备刘万辉1,2，刘文彬，鲍爱莲(1．哈尔滨工程大学材料科学与化学工程学院，黑龙江哈尔滨150001；2．黑龙江科技学院材料科学与工程学院，黑龙江哈尔滨150027)摘要：采用微弧氧化技术，以7N01铝合金为基材，在铝酸盐体系电解液中制备出MAO陶瓷层，并研究了该涂层微观形貌及相关的生长规律。结果表明，涂层表面分布着大量火山口形态的放电孔洞，周围堆积覆盖着重新凝固的氧化物，以及由于内应力所引起的微裂纹。氧化初期陶瓷层生长速率较快，随氧化时间的延长，陶瓷层的厚度逐渐增加，当

2、氧化时间超过30min时，陶瓷层的生长速率降低。在恒压条件下，微弧氧化过程的电流密度均很快达到峰值再随陶瓷层厚度增加而下降。关键词：7N01铝合金；微弧氧化；生长速率；微观形貌中图分类号：TG174．4文献标识码：A文章编号：1001—3814(2012)18-0140．02PreparationofMicro—arcOxidationCeramicCoatingonAIAlloySurfaceUsedonRailwayVehiclesLIUWanhui．LrUWenbin．BAOAilianz(1．CollegeofMaterialScienceandChemicalEng

3、ineering，HarbinEngineeringUniversity，Harbin150001，China；2．CollegeofM~efialScienceandTechnology，HeilongjiangInstituteofScienceandTechnology，Harbin150027，China)Abstract：Themicro-arcoxidationceramiccoatingwaspreparedon7N01aluminumalloysubstratewithtechnologyinthealuminateselectrolytesystem．The

4、morphologyandgrowthpaRemoftheceramiccoatingwereevaluated．Theresultsshowthatlotsofthedischargeholes，likethecratershape，distributeonthesurfaceofthecoating．Therearemanyre·solidificationoxidesaccumulatedandmicro-crackscausedbyinternalstress．Theceramiccoatinggrowthrateisfasterininitialoxide．Witl

5、ltheincreaseofoxidationtime．thethicknessoftheceramiccoatinggraduallyincreases．Morethan30min，theceramiccoatinggrowthratereduces．Underconstantpressureconditions，thecurrentdensitysoonreachesapeakanddeclineswiththeincreaseoftheceramiccoatingthickness．Keywords：7N01aluminumalloy；micro·arcoxidatio

6、n；growthrate；micro—morphology7N01为A1．Zn—Mg系铝合金．基体中强化相主工作电压的限制，将工作区域引入到高压放电区，利要是"q(MgZn2)和T(A12Mg3Zn3)，同时在合金中添加用微弧区的瞬间高温烧结作用，在铝、镁、钛等阀金Mn、Cr、Ti、Zr元素可以改善合金的抗蚀性、可焊性。属表面原位生成具有优良的耐磨、耐蚀及绝缘性能因此该合金具有较高的强度，良好的成型性能和焊的陶瓷氧化膜，大大扩大了合金的应用范围。因此，接性能，是理想的中强焊接结构材料，广泛应用于高本文在自制10kW微弧氧化设备上，在7N01合金速轨道车辆的车体材料，如车体的端

7、面粱、底座、车表面制备了微弧氧化陶瓷层，并研究了该涂层微观架等重要结构件。然而，目前国内关于7N01铝合金形貌及相关的生长规律。的研究主要以热处理、焊接工艺等方面为主．对其表1实验材料与方法面处理方法的研究相对较少。微弧氧化(micro—arcoxidation，MAO)~称微等离子体氧化或阳极火花沉实验材料采用7N01铝合金，其化学成分(质量分积，是在传统阳极氧化基础上发展起来的一种新型数，o／o)为：4．0"-'5．0Zn，0．2～0．7Mn，1．0~2．0Mg，0．30Cr，的材料表面处理技术，它