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Q235钢表面热浸镀铝层微弧氧化的研究

卢立红

  本文首次通过热浸镀铝后进行微弧氧化的方法在Q235钢表面上获得一层陶瓷层。找到了适合微弧氧化的热浸镀铝条件,研究了工艺参数对微弧氧化陶瓷层总厚度及向内外生长厚度的影响规律以及试样微弧氧化前后的尺寸变化规律,对陶瓷层进行了X-ray、SEM及TEM分析,并讨论了陶瓷层的形成过程,提出了陶瓷层形成的可能机理,测定了陶瓷层的耐蚀性、耐磨性、硬度及孔隙率,并对陶瓷层的耐蚀性能进行了分析。研究结果表明:适合微弧氧化的热浸镀铝工艺为,浸镀时间为2min,浸镀温度为710±10℃;陶瓷层总厚度及向外生长厚度随强化时间的延长有一极大值,在陶瓷层厚度末达到极大值之前,二者都随电流密度的增加而增加,向内生长陶瓷层厚度随强化时间的延长及电流密度的增加而增加;在实验范围内,获得的陶瓷层最大厚度约为47μm,对应的强化时间为12min左右,电流密度为1.5A/dm~2;陶瓷层向内外生长的比例同时受电流密度及强化时间的影响,随电流密度的增加,陶瓷层逐渐由以向内生长为主转变为以向外生长为主;陶瓷层表面有熔融现象,层中存在孔洞及裂纹,陶瓷层主要由K-Al_2O_3及θ-Al_2O_3组成,还含有少量的非晶态Al_2O_3及β-Al_2O_3,陶瓷层与纯铝层、纯铝层与基体之间均为冶金结合;微弧氧化试样耐NaCl及海水腐蚀的能力远远优于热浸镀铝试样及Q235钢,陶瓷层硬度高达HV1300,耐磨性能远好于热处理过的45~#钢,当摩擦延长米为70m时,陶瓷层的耐磨性比处理过的45~#钢提高2倍多;陶瓷层孔隙率为239个/cm~2。……   
[关键词]:Q235钢;热浸镀铝;微弧氧化;陶瓷层;工艺参数;尺寸变化规律
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:燕山大学2001年