Q235钢表面电镀铝层微弧氧化处理后的组织结构和性能

摘要

本文利用熔融盐电镀铝技术，采用AlCl3+NaCl+KCl低温熔融盐在Q235钢上获得电镀铝层，再在Na2Si2O3溶液体系中对电镀铝层进行不同时间的微弧氧化处理。 采用SEM、XRD分析研究了电镀铝层微弧氧化处理后的表面形貌、相结构，并对硬度、耐磨性能和耐蚀性能等性能进行了测试。 结果表明：Q235钢表面上的电镀铝层经不同时间的微弧氧化处理后，其表面形貌与铝及其合金经微弧氧化处理后的相似，为多孔熔融凝固形貌，并且表面的孔洞随氧化时间的延长而增大。 经30min的微弧氧化处理后，其电镀铝层表面除了有Al相的存在之外，还出现了γ-Al2O3相，且氧化膜的厚度随着氧化时间的延长而增加。 硬度随着时间的延长而不断增加，都显著高于电镀铝层的硬度，经30min的微弧氧化处理后，其电镀铝层表面硬度可达571HV0.01，提高了近7倍。 电镀铝层经不同时间的微弧氧化处理后，其摩擦系数呈现先降低后增大的趋势，处理时间20min时，摩擦系数达到最小值； 其磨损体积随微弧氧化处理时间的延长而降低，且降幅都相当大，在处理时间为30min时，磨损体积降为电镀铝试样的1/400。 电镀铝层经不同时间的微弧氧化处理后，在3.5％NaCl溶液中的电化学耐蚀性能大幅度增加，但随着微弧氧化处理时间的延长，电镀铝层的耐蚀性能呈现先增加后降低的趋势，处理时间20min时，耐蚀性能最佳。

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1前言

1.2电镀铝技术的概述

1.2.1电镀铝电解液体系分类

1.2.2电镀铝层的生成机理

1.3铝的表面处理技术

1.3.1微弧氧化技术的历史

1.3.2微弧氧化原理

1.3.3微弧氧化处理工艺

1.3.4微弧氧化陶瓷膜的性能

1.3.5微弧氧化技术的应用

1.4钢铁件表面镀铝层的表面处理技术

1.5本课题的主要研究内容

第二章实验材料及方法

2.1实验材料

2.1.1融盐电镀铝实验材料

2.1.2电镀铝微弧氧化试验材料

2.2实验设备

2.3实验方法

2.3.1电镀铝前处理及其制备

2.3.2电镀铝层的微弧氧化处理

2.3.3硬度及耐磨性能的测定

2.3.4耐蚀性能的测定

2.4分析方法

本章小结

第三章电镀铝层微弧氧化处理后的组织形貌

3.1微弧氧化处理后对电镀铝横截面组织的影响

3.2微弧氧化处理后对电镀铝表面相的影响

3.3微弧氧化处理后对电镀铝层表面形貌的影响

3.4微弧氧化放电过程分析

本章小结

第四章电镀铝层微弧氧化处理后的性能

4.1电镀铝层微弧氧化处理后的硬度

4.2电镀铝层微弧氧化处理后的耐磨性能

4.3电镀铝层微弧氧化处理后的耐蚀性能

本章小结

结论

参考文献

攻读硕士期间发表的学术论文

致谢