鋁合金脈沖硬質(zhì)陽極氧化工藝研究.pdf

1、本文針對國內(nèi)航空企業(yè)普遍使用鋁合金直流低溫硬質(zhì)陽極氧化工藝的現(xiàn)狀，結(jié)合哈飛集團(tuán)在國際轉(zhuǎn)包合作生產(chǎn)中，國外航空公司對鋁合金硬質(zhì)陽極氧化厚度、耐磨性和硬度等性能的要求，決定對鋁合金脈沖硬質(zhì)陽極氧化工藝及氧化膜性能和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。
　　本文運(yùn)用直流疊加脈沖電源進(jìn)行鋁合金硬質(zhì)陽極氧化工藝的研究，并對比了傳統(tǒng)硬質(zhì)陽極氧化和直流脈沖陽極氧化工藝及膜層性能的差異。通過脈沖硬質(zhì)陽極氧化，可達(dá)到提高氧化膜厚度、耐磨性以及硬度的目的。
　　

2、研究表明：使用脈沖電源后，可以適當(dāng)提高電解液中硫酸的濃度和氧化電流密度，從而使氧化膜的各項(xiàng)性能均有明顯提高。實(shí)驗(yàn)最終確定了適合于2024鋁合金脈沖陽極氧化的最佳工藝參數(shù)為：硫酸濃度300g/L，平均電流密度2.4~2.6A/dm2，脈沖工作比20％，氧化溫度1~4℃，氧化時(shí)間50~60min。結(jié)果表明：該硬質(zhì)陽極氧化工藝可以滿足國外航空標(biāo)準(zhǔn)BPS4387對膜層性能的要求，即膜厚50±5μm，耐磨性合格。
　　本文在確定膜層耐磨性時(shí)

3、，采用國際上通用的Taber耐磨儀對膜層的耐磨性能進(jìn)行了試驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)表明：對于較難氧化的2024鋁合金，脈沖硬質(zhì)氧化膜的耐磨性能較直流硬質(zhì)陽極氧化有明顯提高，可以滿足產(chǎn)品對耐磨性能的要求。
　　利用SEM、XRD對硬質(zhì)陽極氧化膜的結(jié)構(gòu)和表面形貌進(jìn)行了分析。分析結(jié)果表明：脈沖硬質(zhì)陽極氧化膜由阻擋層和多孔層兩層組成，靠近基體的是阻擋層，上面是多孔層，為非晶態(tài)結(jié)構(gòu)。結(jié)合鋁合金在硫酸陽極氧化液中的反應(yīng)過程、反應(yīng)機(jī)理，分析探討了脈沖硬質(zhì)陽極氧