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各色系電解液組成如下:a)、系列:6-8g/L,促進劑5-10g/Lb)、灰色系列:硼酸30-40g/L,促進劑5-10g/L,添加劑A0.5-2.0g/Lc)、香檳色系列:磺基水楊酸60-70g/L,添加劑B5-8g/L,Na2WO40.5-1-0g/L研究出一種適合硬鋁合金陽極氧化處理的工藝。 攪拌對膜層性能有一定影響,和灰色系列采用弱攪拌,香檳色系列則采用強攪拌。將硬鋁合金(202置于由硼酸等組成的復合電解液中,采用恒電壓氧化,可在其表面形成一層深灰色氧化膜層,該膜層均勻,富有陶瓷光澤,具有較好的硬度和耐腐蝕性能。 工藝研究表明,前處理對氧化影響較大,物理方法前處理對成膜不利,一般采用化學處理方式;氧氣溫度要控制在在25℃以下;氧化峰值電流越大,膜層越厚;X射線能(EDS)測試表明,膜層主要組成元素為,同時含有少量P,S和C,沒有檢測到Cu元素。 X射線衍射(XRD)相分析表明,膜層主要呈非晶態(tài);表面和截面掃描電鏡分析表明,膜層表面呈多孔狀,孔徑約為20nm;孔壁伸向基底,但不垂直于基底;孔壁不連續(xù),像是由細小顆粒堆積而成。電化學研究和SEM分析表明,電解液組分對膜層性能影響較大,只有在三組分共同作用下,才能形成理想膜層。
用此種方式進行氧化時,存在周期性陽極和陰極過程。陽極過程中,鋁合金表面成膜的同時,作為第二相的CuA12被部分溶解:在陰極過程中,氧化膜停止成長,并在第二相上優(yōu)先發(fā)生析氫和金屬沉積,膜孔內積聚的熱量隨之散失。 王慧等利用分階段升壓,在高電流密度高電壓下,制得了較高厚度和硬度的銀白色硬鋁氧化膜,實驗組在對鋁及其合金電化學沉積陶瓷膜的研究中,采用有機梭酸為主鹽,添加一定添加劑組成復合電解液,在高電壓和電。 但電源設備投資較大,且電源波形對膜層性能影響較大,單向方波脈沖電源脈沖須率和占空比對膜層性能都有影響,氧化過程峰值電流密度比較大,一般要達10-18A/dm2,氧化時間也要嚴格控制,這些因素都限制了此工藝的進一步推廣。 鋁卷鋁板廠家采用以硼酸為主鹽,通過添加成膜促進劑和添加劑組成復合電解液,在較低的電壓下,對硬鋁合金進行氧化著色一體化處理,能在硬鋁合金表而一層一定厚度和硬度且具有良好外觀的防護裝飾性氧化膜層,進一步拓寬了氧化著色的市場前景。
另一方面,位錯運動主要是在強度較低的鋁基體相中進行,分布于鋁基體相上的高強度的第二相粒子則是位錯運動的主要物。因此,位錯運動過程中遇到第二相粒子時,或者借助Orowan機制繞過這些第二相粒子,或者直接切割過這些第二相粒子,其結果是導致滑移面上發(fā)生局部強化,使位錯的進一步滑移困難。 綜上所述,位錯之間、位錯與第二相之問以及位錯與晶界或亞晶界之間的交互作用均會對位錯運動產生強烈的阻礙作用,這就使得在疲勞變形過程中,必須增大外加載荷才能維持應變恒定,導致循環(huán)應力增加,即發(fā)生循環(huán)應化。 外加總應變幅越大,使合金發(fā)生疲勞變形所需要的應力也越大,能夠發(fā)生塑性變形的晶粒數(shù)目越多,同時每個晶粒中可以開動的滑移系數(shù)目也增多,因此位錯增殖的速率和位錯之間以及位錯與析出相粒子之間發(fā)生交互作用的幾率也隨之增大,顯然,循環(huán)應化也易于發(fā)生。 在位錯不斷增殖的同時,也可以發(fā)生位錯的湮沒,這實際上相當于發(fā)生一種位錯回復過程,它可以通過異 位錯在運動過程中彼此相遇并相互抵消而實現(xiàn),其結果是導致疲勞變形過程中位錯滑移阻力下降,從而使得位錯滑移所需外加應力降低,即產生所謂的軟化效應。
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