AZ31镁合金薄壁空心型材挤压过程数值模拟与模具优化

采用基于AZ31镁合金的本构方程与ALE算法的HyperXtrude软件,针对某一AZ31镁合金薄壁空心型材的挤压过程进行数值模拟,根据初始模具设计的不足,提出优化模具工作带长度和增设阻流坎两种优化设计方案。结果表明,优化方案有效地解决了初始模具设计中速度分布不均的问题;采用优化方案生产的型材截面上的温度分布和应力分布更加均匀;对于复杂薄壁空心型材,增设阻流坎比优化工作带长度更加适用。

铝酸钠浓度对7075铝合金微弧氧化膜层特性的影响

选用铝酸钠体系对7075铝合金进行微弧氧化处理。对不同铝酸钠浓度下制备出的膜层厚度及显微硬度进行测试,并借助扫描电镜及金相显微镜对膜层微观形貌进行分析。结果表明:不同铝酸钠浓度下制备出的膜层均呈"火山喷射口"状凸起形貌,与基体之间呈微区范围内的锯齿状冶金结合,膜层连续均匀,铝酸钠质量浓度为9 g/L时,膜层显微硬度高达1080HV0.1。

铝合金阳极氧化工艺最新研究进展

铝合金表面处理是实现铝材外观优化和提高性能必不可少的工艺手段。在铝合金表面实现多功能阳极氧化膜层是进一步扩大铝材应用的关键。从影响铝合金阳极氧化膜层形貌及性能的主要因素出发,评述了近年来国内外铝合金阳极氧化技术的最新研究进展,对开展新工艺研究、改善阳极氧化膜层质量提供参考。

镁合金阳极氧化电解液组分的研究进展

随着结构"轻量化"需求的不断增加,镁合金作为最轻的轻金属材料在现代工业中的应用越来越广泛,但表面耐蚀性差已成为它进一步扩大应用的重要瓶颈。阳极氧化是提高镁合金耐蚀性的一种有效方法,而电解液组分是影响阳极氧化层性能的一个重要因素。综述了不同的电解液组分对阳极氧化过程及膜层性能影响的最新研究进展。为镁合金阳极氧化电解液设计提供参考,以扩大镁合金在各领域的广泛应用。

电流密度对7075铝合金微等离子体氧化陶瓷层特性的影响

采用微等离子体氧化法在NaAlO2溶液中对7075铝合金进行表面处理,研究了阳极电流密度及阴/阳极电流密度比对陶瓷层的厚度、硬度、表面及截面形貌、相组成等的影响。结果表明:陶瓷层的厚度、显微硬度及微观形貌与阳极电流密度及阴/阳极电流密度比密切相关,在阳极电流密度为10A/dm2及阴/阳极电流密度比为0.7时,陶瓷层显示出较好的表面及截面形貌。

7075铝合金微等离子体氧化硼酸盐体系电解液配方的优化

利用微等离子体氧化技术,在7075铝合金表面原位生成了陶瓷层。采用正交实验法确定了在硼酸盐体系中进行微等离子体氧化的最佳电解液配方,通过SEM及XRD分析了陶瓷层的形貌及相组成。结果表明:陶瓷层硬度可达到812HV0.1;陶瓷层表面形貌均匀,膜层致密,主要由γ-Al2O3组成。

脉冲频率对7075铝合金微弧氧化陶瓷膜层的影响

在NaAlO_2-NaOH电解液体系下,利用微弧氧化技术对7075铝合金进行微弧氧化处理,在其他参数固定不变的条件下,成功制备出了100 Hz、200 Hz、300 Hz、400 Hz、500 Hz不同脉冲频率下的陶瓷膜层,研究脉冲频率对陶瓷膜层的厚度、显微硬度、表面和截面形貌以及耐蚀性的影响。结果表明,当脉冲频率f=300 Hz时,制备出的陶瓷膜层表面孔洞较小、均匀、膜层致密,其显微硬度HV0.1达到1068,且耐蚀性较基体的有较大幅度提高。

高强度铝合金微等离子体电解氧化陶瓷质膜层影响因素

微等离子体电解氧化是在阳极氧化基础上发展起来的直接在轻合金表面原位生成γ-Al2O3和α-Al2O3陶瓷质膜的一项表面工程新技术。α-Al2O3对陶瓷质膜层的性能起决定性作用,最大限度地促进α-Al2O3的形成,是改善铝合金表面综合性能的关键。经过对国内近20个单位的调研,发现该技术在军工、航空、航天、机械等领域有着迫切的需求和广泛的应用前景,有望部分替代硬质氧化膜实现大规模生产。本文从基体材料、溶液特性及电参数三方面分析铝合金微等离子体氧化膜层的影响因素,重点分析基体合金元素对陶瓷质膜层的影响。指出该技术在高强度铝合金应用领域的发展方向并对其前景进行了展望。

7075铝合金磷酸盐体系微弧氧化电解液的研究

使用正交法对7075铝合金磷酸盐体系的微弧氧化电解液进行优化,并使用SEM、EDS、XRD等手段对氧化膜进行表征。结果表明,随着Na3PO4浓度增大,氧化膜厚度递增;当Na3PO4浓度为12 g/L时,显微硬度达到最大值583 HV0.1;由正交试验分析结果,Na3PO4对氧化膜厚度与显微硬度的影响均是最大的;氧化膜主要成分为γ-Al2O3,并含有少量的α-Al2O3和非晶态物质。

三乙醇胺对7075铝合金微弧氧化陶瓷膜层形貌及性能的影响

在Na2Si O3-Na OH体系下,加入不同量的三乙醇胺作为添加剂,在选定的电参数下对7075铝合金进行微弧氧化处理,研究不同三乙醇胺浓度对7075铝合金陶瓷氧化膜层表面形貌及性能的影响。利用扫描电镜(SEM)和X射线衍射仪(XRD)观察陶瓷膜层表面的微观形貌。试验结果表明:三乙醇胺可以有效地抑制大火花弧光放电现象;当电解质溶液中三乙醇胺浓度为6 m L/L时,膜层的硬度达到最大值HV1030。

铝合金微弧氧化陶瓷膜层相组成述评及分析

随着高端制造业对结构材料"轻量化"的迫切需要,铝及铝合金材料的应用变得越来越广泛,但表面性能已成为其进一步扩大应用的重要瓶颈。目前,微弧氧化是提高铝及铝合金表面性能的一种十分有效的方法。受基体合金元素等各种因素的影响,铝及铝合金微弧氧化膜层的相组成有所不同。综述了铝及铝合金微弧氧化陶瓷膜层相组成的最新研究成果,并进行了评论和分析,为其在高端领域的开发和应用提供参考。

镁合金微弧氧化电解液配方研究进展

随着对工业产品零部件轻量化需求的不断增加,镁合金作为现代工业轻质结构材料的应用越来越广泛,但不能够与之快速发展相适应的表面性能问题逐渐显露出来。微弧氧化是提高镁合金表面性能的一种十分有效的方法,然而其电解液配方及各种添加剂是影响镁合金微弧氧化膜层性能的关键因素。综述了基础电解液、复合电解液组分以及各种添加剂对微弧氧化过程及膜层性能影响的最新进展。

7075铝合金硅酸盐体系微等离子体氧化陶瓷层制备工艺研究

采用微等离子体氧化技术对7075铝合金进行表面处理,通过正交试验法优化出7075铝合金在硅酸盐体系下进行微等离子体氧化的最佳电解液配方,并研究了在此电解液配方下形成的微等离子体氧化陶瓷层的微观形貌及相组成,陶瓷层表面微孔均匀,膜层致密。

超硬铝合金微弧氧化陶瓷膜层的耐磨性能

采用微弧氧化新技术在超硬铝合金表面原位生长出陶瓷膜层，通过SEM、XRD等检测手段分析了陶瓷层的表面、截面形貌及其相组成，并利用耐磨试验机对其在常温下的耐磨性能进行了对比测试与分析。结果表明：微弧氧化陶瓷膜层的表面磨损比较均匀，磨损痕迹比较轻微；微弧氧化陶瓷膜层提高了超硬铝合金基体材料表面的耐磨性能，提高幅度达2—3个数量级。

AZ31镁合金表面磁控溅射Al和TiN的试验研究

采用直流磁控溅射在AZ31镁合金表面分别沉积了Al膜和TiN膜。对这两种膜的表面特性进行了研究和比较。扫描电子显微镜(SEM)观察到沉积态样品的膜层是致密的。两种膜的样品在200℃温度下保温30 min热处理后,SEM观察到膜层仍旧是致密的,没有裂纹等缺陷产生。表面附着性试验表明,沉积态的膜层和镁合金基底间具有很好的附着性。纳米压痕测试结果表明,Al膜层表面和TiN膜层表面的显微硬度平均值分别为1.897 HV和23.85 HV,两者差一个数量级,TiN呈现硬质膜层的特性。还进行了模拟体液腐蚀膜层的试验,结果表明Al膜层在模拟体液中的耐腐蚀特性优于TiN膜层的。

镁合金化学成膜的最新研究

化学转化处理是一种既简单又有效的镁合金表面防腐蚀处理方法,也是当前提高镁合金表面防腐蚀性能最常采用的方法。综述了镁合金化学成膜的主要原理、化学成膜的分类以及化学成膜前处理、成膜溶液的主盐和成膜所采用的特殊工艺方面的最新研究进展,并指出镁合金化学成膜的今后发展方向。

负脉冲电流密度对AZ31镁合金阳极氧化膜的影响

研究了在Na2SiO3、NaOH、柠檬酸钠组成的电解液体系中,负脉冲电流密度对AZ31镁合金阳极氧化膜微观形貌及耐腐蚀性能的影响。使用SEM观察了表面和截面形貌;使用EDS分析了氧化膜组分;使用电化学工作站测量了极化曲线。结果表明:负脉冲电流密度的大小对阳极氧化膜的厚度基本没有影响,但是可以显著提高氧化膜表面质量及耐腐蚀性,减少表面缺陷,当负脉冲电流密度≥2 A/dm2时,氧化膜外观及耐腐蚀性均有较大提高。

影响超硬铝合金微弧氧化陶瓷膜层的因素

随着超硬铝合金在航空航天等高端领域的广泛应用,作为结构件使用的超硬铝合金材料的表面性能至关重要,7×××系超硬铝合金的微弧氧化表面处理技术已成为近些年来的研究热点。以陶瓷膜层相组成、表面及截面相貌、厚度、显微硬度等作为评价指标,综述了影响7×××系超硬铝合金微弧氧化陶瓷膜层性能的因素,包括:电解液、电参数、基体合金元素等,为全面提高超硬铝合金表面综合性能提供参考。

Mg元素对等离子体电解氧化陶瓷层特性的影响

在Na2SiO3-NaOH电解液体系下,对不同Mg含量的5005、5052、5754及5A05铝合金进行等离子体电解氧化。通过测试陶瓷层厚度及显微硬度,并借助SEM和XRD分析陶瓷层的微观形貌及相组成,对Mg元素的影响进行了研究。结果表明:在w(Mg)<2.5%时,Mg元素对氧化铝的高温转变具有极大的阻碍作用,显微硬度随Mg含量升高而下降;而在w(Mg)>2.5%时,Mg元素在一定程度上表现为促进α-Al2O3的形成,但效果不明显,陶瓷层显微硬度缓慢增加。

Mn元素对等离子体电解氧化陶瓷层相组成的影响

在Na2SiO3-NaOH体系的电解液中,对Mn元素含量不同的1070纯铝及3003铝合金进行等离子体电解氧化。对所得陶瓷层的厚度及显微硬度进行了测试,并分析了陶瓷层的微观形貌及相组成。结果表明:1070纯铝表面所形成的陶瓷层由α-Al2O3及γ-Al2O3组成,而3003铝合金表面所形成的陶瓷层则由γ-Al2O3组成;处理时间相同时,3003铝合金所形成的陶瓷层较纯铝1070所形成的陶瓷层更厚,但显微硬度更低,致密性下降,Mn元素对反应过程中高温氧化铝相的形成有一定的抑制作用。