porducts
您當前的位置:首頁 > 新聞中心 > 行業資訊 > 分析微弧氧化表麵處理對鋁合金拉伸性能的影響
分析微弧氧化表麵處理對鋁合金拉伸性能的影響
鋁合金本身存在一定的缺點,比如其硬度低、耐磨性差,所以要進行一定的處理。微弧氧化技術的誕生,使得它克服了傳統陽極氧化的不足,該技術可以控製工藝過程,能夠生成具有優異的耐磨和耐蝕性能的陶瓷薄膜,與其他技術相比較有較高的硬度和絕緣電阻,並且大大提高了膜層的綜合性能;此技術具有很多的優點,比如工藝簡單,操作簡易,效率高、環保;開創了一個新的技術。但此技術的應用會對鋁合金表麵的拉伸性能產生一定的影響,筆者在本文進行了探討。
1.微弧氧化技術
1.1微弧氧化的基本原理
微弧氧化工藝的基礎,是在陽極氧化工藝上慢慢摸索出來的。陽極需要進行氧化,其在法拉第區進行,升高金屬陽極的電位,這樣會升高金屬陽極的電流,連續的升壓,當升到一定的強度時,會進入電火花放電區,此時,會屬陽極會出現一些特殊的現象,比如鋁合金表麵會出現電暈、輝光及電火花放電現象,發生微區放電現象。筆者本文通過對鋁陽極為例,鋁的陽極氧化膜的成份是A12O3、Y-AI2O3和AIOOH。由於鋁的氧化物在高溫會出現一定的轉化,如下:
所以一般在進行微區高溫高壓等離子體放電的階段,鋁陽極氧化膜的轉變過程會出現晶化轉變,比如Y—A1203和a—A1203,形成微弧陶瓷氧化膜,具有高硬度及良好耐腐蝕性,一般情況下陶瓷氧化膜的顯微硬度可以達到2000HV以上。繼續升高電壓,這時會進入弧光放電區,此時會出現陽極表麵電流密度增大,並伴有強烈的弧光放電現象。由於弧光放電時會產生強大的衝擊力,所以微弧氧化應避免弧光放電區。
1.2微弧氧化的特點
微弧氧化技術是近幾十年發展起來的鋁合金表麵處理的新技術,目前微弧氧化技術不是很成熟,還處於研究階段,對其描述的資料較少。但鋁合金微弧氧化技術有其獨特的優點:
1.2.1耐磨性能高
一般情況下,Al、Mg、Ti 合金,在進行微弧氧化後會產生Al2O3、MgO、TiO2。陶瓷相的產物是具有很強的硬度,所以經微弧氧化的鋁合金具有很高的硬度,最硬的硬度可達2500 HV,因此鋁合金表麵具有優越的耐磨強度,其耐磨性大大高於傳統工藝的膜層.其優良的耐磨性還與一些特殊的因素有關,比如潤滑油的自潤滑特性有關。
1.2.2耐腐蝕性能高
一般在經微弧氧化後的陶瓷層會存在大量的噴射口,但是這些噴射口一般為盲孔;與此同時陶瓷層具可分為三層結構,疏鬆層、致密層以及過渡層,這樣的分層結構能夠為金屬內部起到良好的保護作用,所以能夠提高耐腐蝕性能。
1.2.3工序簡單、生產效率高
微弧氧化技術一般處理工序簡單,且生產速度快,一般情況下,要完成一個完整的微弧氧化要做到以下的流程:除油—清洗—氧化—清洗—封孔—烘幹。與傳統的氧化工藝相比較,工序減少,且花費時間也減少,一般僅需l0min 左右,大大提高了生產效率,且降低了成本,增加企業的收益。
1.2.4厚度、顏色均勻
在進行微弧氧化操作時,其正極是與電源正極相接浸在溶液裏的工件作,其負極是與電源負極相連的不鏽鋼板。加入電源以後,工件表麵的電線要實現均勻分布,這樣做的目的是使得陶瓷膜層的厚度以及色澤均勻。據前人研究表明,利用微弧氧化強化技術,可以在對陶瓷膜的形成後,產生一套穩定的陶瓷膜層。
1.2.5環保
在進行微弧氧化操作時,溶液中的各種離子隻起導電作用,並且基本上不會消耗,所以能夠循環使用,使用壽命高。另外,微弧氧化溶液一般呈中性或堿性,並且溶液中不含有重金屬元素,所以說微弧氧化技術是環保的,無汙染的。
2.微弧氧化對鋁合金拉伸性能的影響
微弧氧化會產生不同厚度的氧化膜,並且不同厚度的氧化膜對鋁合金的拉伸性能不同,以LY12CZ鋁合金為例,其中O代表沒有被氧化的試樣,且表中每個數據都是在進行三次實驗後得到的試樣數據的平均值。試驗結束後,通過繪製出的應力-應變曲線,可以發現彈性變形部分具有線性關係,所以能夠計算出彈性模量E。
通過表1,凱時優質運營商可以讀取O、A、B、C樣品的數據,凱時優質運營商可以發現在對LY12CZ鋁合金進行微弧氧化後,其表麵可以形成60~160μm厚陶瓷氧化膜,所以對其伸性能影響不大。從總體來看,微弧氧化的樣品中的一些參數有所變化,如σs、σb、δ、E值有所降低.
鋁合金微弧氧化膜具有兩層結構,致密層和表麵疏鬆層,其中一半以上是致密層,大約占2/3。由於微弧區,在一般情況下是快速凝固,且受到熱應力的影響,所以會在膜層表麵出現小的裂紋。舉例說明,比如將A、B、C樣品通過特殊處理以後,得到樣品A1、B1、C1,能夠降低鋁合金表麵的粗糙程度,同是也能消除細小的裂紋。一般情況下,不同膜層厚度的樣品,在經過打磨以下其抗拉強度會出現一定的變化,正如前麵所說到的,鋁合金表麵氧化後,其σb有所下降,但是一般情況下其底線是5%,但是A表麵磨光後σb卻保持不變,凱時優質運營商在圖中可以看到樣品B、C的值有所增加。與前文的表1進行比較,σs、δ也會出現與σb一樣的變化規律,那就是在打磨樣品以後,σs、δ在比未打磨的樣品有所提高,通常膜較薄且保持不變。但是凱時優質運營商發現不管氧化膜是否經過打磨,其σs、σb、δ值總是低於未經處理的鋁合金表麵的試樣。
3.結語
本文通過探討LY12CZ鋁合金經微弧氧化後,其表麵的陶瓷膜層是否會對鋁合金的拉伸強度造成影響,實驗結果表明它對鋁合金拉伸性能影響不大,同是試樣在經過氧化之後,其參數σs、σb、δ、E值都降低但下降量不超過5%,並且ψ值還會出現小幅度的增加。打磨試樣與未磨試樣相比,打磨會把氧化膜去掉,所以會導致ψ值降低,但是實驗結果表明,氧化膜較厚的試樣一般σs、σb、δ值會提高。總之,微弧氧化前後會對拉伸強度造成一定的影響,但是影響不大。
專注電泳塗裝設備研發10年,電泳塗裝設備領軍者和行業標準製定者。全國十佳優秀電泳塗裝設備企業之一,國際質量體係ioses9001認證。 已為富士康/比亞迪/吉利汽車/中國一汽等眾多知名企業提供產品和服務;在電動三輪車,汽配,輪轂、鋸片、燈飾、五金等行業有著豐富的經驗。
我司擁有長期對外服務的專業技術人員達70多人,產品遠銷韓、印尼、中東、越南、緬甸、俄羅斯等十多個國家和地區。且所有產品均自主生產,對配件都采用進口品牌或國產優質品牌以保障品質。
您隻需要說明工件的材質,尺寸、產量、和所電泳的顏色,我司即可免費製作出一套量身定製的電泳生產線方案,讓您一目了然。 同時可以短期內免費為您培訓一批電泳現場操作人員以保證電泳生產車間的正常生產運行,並根據您的需要推薦經驗豐富的電泳老師供您聘用。
凱時優質運營商不僅提供上門指導,上門安裝設備以及對技術人員操作使用培訓; 同時提供12個月的質量保證.為提高服務效率我司開通24小時直線售後服務,且在廣東、浙江、江蘇、河南、河北、陝西、北京、南京、遼寧等均設有經銷商和辦事處為您提供快捷的售後服務。
Projects Video
前文有跟大家說到微弧氧化加工技術因其技術的優越性,對環境汙染小等特點廣泛應用在各種金屬行業,今天小編就微弧氧化加工的流程跟大家簡單探討下微弧氧化加工後它製備的膜層和金屬基體是...
2020-04-15
2020-04-13
2020-04-04
2020-04-01
2020-04-01
2020-03-12
2020-03-12
2020-01-10
2020-01-10
2020-01-03
2020-01-03
2019-12-30
2019-12-30
2019-07-22
2019-07-19
2019-07-15