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6063铝合金复合硬质阳极氧化及耐磨性

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6063铝合金复合硬质阳极氧化及耐磨性

发布日期:2015-06-12 作者: 点击:

    进口铝板的的加工性和耐磨性实验。
    铝及铝合金具有高的比强度、优秀的加工性能和耐腐蚀性能,在各行业中的应用不断增加。表面处理可以改善铝及铝合金的承载能力和耐磨性,在铝及铝合金构件的生产中占有非常重要的地位。 
  硬质阳极氧化是一种常用而又有效的铝及铝合金表面处理方法。它是用电化学的方法在铝表面形成一层较厚的Al3O4层,以提高铝的表面硬度及耐磨性。为了进一步提高涂层的性能,可在涂层中引入第二相粒子。一般来讲,这种粒子可以分为两类:即硬粒子和软粒子。硬粒子,如SIC和SiN,可以增加涂层的硬度;软粒子,如聚四氟乙烯(PTFE)和MOS2,可以增加涂层的自润滑性能。 
  本文试验研究了添加聚四氟乙烯颗粒的铝合金复合硬质阳极氧化,测定了复合阳极氧化层的摩擦因数,并和常规硬质阳极氧化层的结果进行了比较。 
  1 、试验方法
   阳极氧化用铝合金为T4态的6063合金,其化学成分(质量分数/%,下同)见表1。阳极氧化试样为直径30mmX5mm的圆片。氧化前,试样用金刚石膏抛光,表面粗糙为Ra0。2~0。3µm。
6063铝合金的化学成分 %
      Mg               Si           Fe     Cu     Mn      Cr      Zn       Ti       Al 
0.45~0.90   0.20~0.60   0.35   0.10   0.10   0.10   0.10   0.10   余量
  常规使质刚极氧化液用浓度为2. 24 mol/L的水溶液H2SO4水溶液,复合阳极氧化液为上述常规硬质阳极氧化液一种聚四氟乙烯分散液的混合液,其混合比例为2 24mol/LHjs(1水溶液:聚四氟乙烯分散液=3:1(休积比)。氧化液的温度山氧化汲中放置的环形冷却管控制,整个氧化过程采用恒温氧化,温度为-3℃~-4℃,氧化过程中用磁力棒搅拌氧化液,用铅板作阴极,阴极面积为阳极面积的10倍以上。氧化电源用自流电源,阳极的稳定氧化电流密度为2.5 A/dm:。
   氧化层硬度用自动显微硬度计测量,测定位置为氧化层外表面,所用载荷为100g,加载持续时间为8s,,用光学显微镜观察氧化层横截面形貌。 
  为了表征复合硬质阳极氧化层的摩擦性能,用MM-200磨损试验机进行了室温下干摩擦条件下的摩擦力矩测定试验、试验采用滑块式装置,如图]所示。此时将复合硬质阳极氧化试样加工成尺寸为20mmx10mmx 5 nun的长方体,作为固定的试杆;旋转试样为外径、内径16mm,厚度10mm的淬火GCr15钢圆环.硬度为60HRC,表面光洁度为Ra0。2µm。试验前,固定试样和转动试样都用化学纯的酒精液仔细清洗。采用阶梯加载法测定摩擦力矩:初始载荷为49 N,以后每次增加载荷49 N,一直增加到196 N;在每—载荷下试验的时间都是5min。旋转试杆的转速为100r/rain,在固定试样与旋转试样接触点上的相对滑动速度相当于0。21m·S-1摩擦因数是由试验直接测出的摩擦力矩除以所用载荷和旋转试样的半径而得到的。
进口铝板

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