六偏磷酸钠对LD7铝合金微弧氧化陶瓷膜结构及耐腐蚀性能的改善作用.pdfVIP

越 慑 妒 l t {{醴如鼋{ j ，≯ 六偏磷酸钠对 LD7铝合金 微弧氧化陶瓷膜结构及耐腐蚀性能的改善作用 但 敏，童洪辉 ，沈丽如，金凡亚，李 炯 (核工业西南物理研究院，四川 成都 610041) [摘 要] 目前未见采用微弧氧化技术提高LD7铝合金耐腐蚀性能的有关报道。在磷酸盐体系电解液中添加一 定量的(NaPO，)，采用微弧氧化(MAO)技术在其表面原位生成陶瓷层。通过扫描电镜、x射线衍射和电化学极化 曲线等方法研究了添加(NaPO，) 对微弧氧化陶瓷层组成、结构及耐腐蚀性能的影响。结果表 明：添加 (NaPO) 后膜层厚度增加，表面粗糙度降低 ，膜层更加平滑致密，微孔数量明显减少；膜层主要 由 一A1O ，．A1O 和少量 的A1PO 相组成，以仅一AI2O3为主；在．3．5％NaC1溶液室温电化学行为中，微弧氧化后其 自腐蚀电流密度 比基体降 低 了2个数量级 ，添加 (NaPO3)6后引起 了阳极过程 阻滞并减少Cl一富集，从而抑制 了点蚀 ，使 自钝化趋势得到提 高，耐腐蚀性能明显增强。 [关键词] 微弧氧化；LD7铝合金；六偏磷酸钠；陶瓷膜结构；耐腐蚀性能 [中图分类号]TG174．451 [文献标识码]A [文章编号】1001—1560(2011)05—0011—03 O 前 言 其化学成分(质量分数)：1．9％Cu，1．4％Mg，0．9％Fe， 铝合金具有许多优 良的性能，在各工业领域得到 Al余量。前处理工艺流程：打磨后经丙酮、酒精超声去 油，用纯水清洗后进行氧化处理。 了广泛的应用。因为铝合金的化学性质活泼，在使用 中极易被腐蚀，必须对其进行表面处理才能适应工程 1．2 微弧氧化 应用需要。 微弧氧化电源为 自行设计研制，功率为50kW。电 与阳极氧化相比，微弧氧化膜的显微硬度更高，大 解液为用去离子水配制成的以磷酸盐为主的碱性溶 多在 1000HV以上，最高可达 3000HVl】]，耐腐蚀性 液 ：30g／LNa3PO4，15g／L (NaPO3)6；微弧氧化参数 ： 能优异，在一定条件下，其耐磨性能与硬质合金相 频率300Hz，占空比15％，电流密度20A／dm ，处理时 当 ；同时还能对医用钛合金进行表面生物活性改 间20min。微弧氧化槽中采用蛇形冷却盘管通以循环 性 3【]，镁合金微弧氧化处理可提高其耐腐蚀性能及耐 水进行冷却，并加入搅拌，控制溶液温度在2O一40℃， 磨损性能 ；目前，对锻铝系列合金表面进行微弧氧 试样作为阳极，电解槽作为阴极进行微弧氧化。将微 化的研究还较少，尤其是对 LD7铝合金还未见报道 。 弧氧化处理后的试样用去离子水冲洗干净，然后用吹 本工作对 LD7铝合金进行微弧氧化 ，通过添加 风机冷风吹干。 (NaPO)来提高其耐腐蚀性能，结果在其表面生成了 1．3 测试分析 硬度、耐腐蚀性能较优异的陶瓷膜。 微弧氧化膜的厚度采用 ED一300型涡流测厚仪测 1 试 验 量，测 l0次取其平均值。铝合金微弧氧化膜的表面形 1．1 基材前处理 貌用 PhilipsXL30ESEM扫描电镜观察