LY12铝合金锆酸盐体系微弧氧化膜的组构及耐磨性能

摘要

氧化锆膜性能优良,目前鲜见有关铝合金微弧氧化锆膜的报道。以K2ZrF6及NaH2PO2添加剂组成的电解液,在LY12铝合金表面微弧氧化制备氧化锆陶瓷膜,分别采用S-4700型扫描电镜(SEM)、D/max-rB自动X射线衍射仪(XRD)、CTG-10电涡流测厚仪、HVS-1000显微硬度计和WM-2005摩擦磨损仪分析了膜层的生长速率、形貌、相结构,探讨了膜的耐磨性能及摩擦学机理。结果表明:膜层主要由t-ZrO2,m-ZrO2,少量γ-Al2O3,KZr2(PO4)3组成,膜的硬度沿截面呈两侧低、中间高的状态分布;膜的厚度随反应时间的延长呈线性增加;随着摩擦时间的延长,磨损率先下降后上升,摩擦系数先增大后减小;随着转速的增加,磨损率先下降后上升,摩擦系数先减小后趋于平稳;随着载荷的增加,磨损率上升,摩擦系数减小;膜具有黏着磨损的特征,随着摩擦时间的延长,黏着磨损减弱,脆性断裂增加。