當前位置:學問君>學習教育>畢業論文>

鋁合金表面無鉻化學性能探索論文

學問君 人氣:1.27W

1實驗部分

鋁合金表面無鉻化學性能探索論文

實驗材料是鋁合金表面無鉻化學轉化膜需要鋁合金、高錳酸鉀、鉬酸鹽,其成分包括Si:11.2-12.2%、Cu:0.3%、Fe:0.3%、Mn:0.5-0.8%、Mg:0.1%、Zn:0.5%、Ti:0.1-0.2%、AI:餘量。將這些材料在工業電阻爐中熔鍊,採用鐘罩法精煉,靜置10分鐘左右後扒渣。在實驗室的實驗環境下條件下,鋁合金篇經過水砂紙打磨、除油、酸鹼洗、蒸餾水沖洗等。採用高錳酸鉀、鉬酸鈉爲主要成爲的溶液,鉬酸鈉預先確定爲10g/L,改變膜工藝中的因素,比如溫度、時間、PH值等。採用3.5%的鹽水、0.2mol/LNaOH溶液進行腐蝕試驗。最後觀察分析鋁合金表面試驗結果,採用顯微鏡觀察試驗過程中其形態,對鋁合金表面無鉻化學轉化膜的製備及其性能進行分析。

2試驗結果與分析

從無鉻化學轉化膜的製備工藝條件的關係曲線圖檢視,在160℃時,抗拉強度均隨時效時間的延長呈現增加趨勢,20小時後沒有發現降低,說明鋁合金表面無鉻化學轉化膜在150℃時效在20小時內不存在過時效的問題,在整個過程當中溫度沒有過低,未獲取強度峯值。在175℃時,保溫時間在12小時以內,強度不斷增大,到12小時到達峯值,隨後下降,出現過時效。樣時效2小時強度和鑄態相比,有明顯的提高,6小時候後,強度不斷下降,試樣180℃時效6小時後出現過時效。從無鉻化學轉化膜的關係曲線圖檢視。在160℃時效,鋁合金式樣的硬度很快的提升,鋁合金式樣的'硬度均一致隨時間增加而增加,增長情況與強度時間曲線變化規律是一致。在170℃時效,鋁合金式樣硬度不斷增加,到9個小時以後開始下降。從伸長率與熱處理工藝關係圖檢視。鋁合金式樣伸長率較鑄態都有明顯的下降,伸長率下降在各時效,在180℃時下降最多。無鉻化學轉化膜的製備性能受溫度的影響很大,時效溫度和時間是影響合金性能的關鍵因素。如果有高的硬度、強度和一定的伸長率,鋁合金試樣,165℃,9小時爲宜。雖然力學性能隨時間不同的變化規律,但是在最佳工藝條件有相近的峯值。

3鋁合金表面無鉻化學轉化膜的性能

溫度對鋁合金表面無鉻化學轉化膜的影響很大,固溶處理之後溶質原子過飽和,時效過程鋁合金中強化相析出動力也就越大。提高鋁合金固溶的加熱溫度,延長其固溶加熱的時間,經過時效強化後,可以讓合金表面抗腐蝕能力提高。提高固溶加熱溫度,讓合金晶粒粗化,使合金強度降低。綜合考慮鋁合金表面無鉻化學轉化膜的性質,透過採用低溫時效對鋁合金表面無鉻化學轉化膜進行處理,在低溫下對鋁合金進行試驗,防止晶粒粗化,保證在固溶處理後獲得均勻細小的晶粒,爲時效處理提供良好的基礎組織。試驗表明鋁合金經過化學轉化處理後期表面的轉化膜是均勻的一層,生成的轉化膜收到溫度的影響很大。

4分析成膜機理

利用儀器對鋁合金表面無鉻化學轉化膜的主要成分進行分析。轉化膜中的主要成分含鎂、鋁、氧、錳等元素,其中鎂、鋁是轉化膜中氧化物帶來的元素,沒有檢測出鉬元素,鋁合金表面無鉻化學轉化膜表面會含有少量的鉬元素。鋁合金表面微觀分佈不均勻,表酸性介質中強氧化性的高錳酸鉀和鉬酸鹽會讓電子得到還原反應。從而加速促成氧化膜。氧化劑被還原後成爲氧化物轉化膜或者低價離子進入到液體當中,氟離子的腐蝕作用可以活化成膜前的表面,另一方面其較強的綜合能力也可以促進鋁離子生成,讓其表面成膜速度快,並且表面成膜比較均勻。

5結論

透過對鋁合金表面無鉻化學轉化膜的試驗和分析,瞭解溫度對鋁合金表面無鉻化學轉化膜性能的影響,時效技術在對鋁合金的強化生產中有很大的作用。對鋁合金表面無鉻化學轉化膜時效技術的瞭解,也是爲了緊密結合現在工程對鋁合金的需求量比較大的現象。揭示熱處理能夠促進鋁合金表面無鉻化學轉化膜。對低溫時效對鋁合金的影響進行了分析,揭示鋁合金強化時效工藝。瞭解到時效時間縮短可以降低成本,時效技術經濟效益顯著。鋁合金壓鑄目前被航空航天、汽車、機械等多個領域中廣泛應用,但是與發達國家相比,國內的鋁合金表面無鉻化學轉化膜工藝還不是很成熟,需要以後不斷的實驗研究鋁合金表面無鉻化學轉化膜組織的性能,提高我國鋁合金表面的工藝及技術。