电解液中Ce3＋／Ce4＋含量对ZAlSi12Cu2Mg1微弧氧化膜特性和表面形貌的影响

摘要

用微弧氧化方法在铸造铝合金表面获得性能优良的陶瓷层对于提高其表面耐热、耐蚀及耐磨性，扩大其应用范围将具有重要意义。在微弧氧化过程中，通过控制电解液组成可以改善膜层性能。稀土金属离子化学性质活泼而且有助于普通陶瓷的烧结。研究了ZAlSi12Cu2Mg1合金在Na2SiO3电解液体系中微弧氧化时，Ce3＋／Ce4＋的引入对微弧氧化陶瓷层性能的影响，测定陶瓷层的厚度、硬度，用X射线衍射仪（XRD）分析其相组成，扫描电镜（SEM）观察其表面形貌，并初步探讨了Ce3＋／Ce4＋对陶瓷层形成机理的影响。结果表明：Ce3＋在0．1～0．7g／L变化时，对陶瓷层的厚度和硬度影响较小，分别为165～193μm和449～935Hv。Ce4＋在0．1～0.7g／L变化时，陶瓷层的厚度和硬度分别为126～148μm和463～1022HV。XRD分析结果显示，陶瓷层主要由α-Al2O3、γ-Al2O3、Al2SiO5和非晶相组成，加入Ce3＋后，陶瓷层中Al2SiO5衍射强度明显降低。