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ZM5镁合金微弧氧化膜的摩擦磨损性能

发布日期: 2014年09月09日 09:54 来源: 铁合金在线


所属铁合金系别: 金属镁
内容概述: 近年来,在镁合金表面进行了一系列表面改性技术研究,以提高镁合金的抗腐蚀、耐磨损能力。但关于ZM镁...

近年来,在镁合金表面进行了一系列表面改性技术研究,以提高镁合金的抗腐蚀、耐磨损能力。但关于ZM5镁合金微弧氧化陶瓷层的摩擦磨损行为的研究还少有报道,因此,本文在前期研究的基础上,重点研究经过微弧氧化处理后,ZM5镁合金干摩擦的行为规律,通过表面形貌分析ZM5镁合金微弧氧化膜的磨损机理,为其工程应用提供依据。

实验材料选用ZM5镁合金,其化学成分(质量分数,%)为:8.6Al,0.75Zn,0.0008Ni,0.0067Si,0.28Mn,0.0021Fe,余为Mg。试样规格30mm×20mm×2mm。试样表面使用金相砂纸逐级打磨至1000#,经丙酮超声波除油。利用MAO-20C型交流脉冲微弧氧化电源进行微弧氧化处理,试样为阳极,不锈钢电解槽为阴极。电解液采用以硅酸盐为主的基础电解液,配以辅助添加剂NaF、表面活性剂C18H29NaO3S,采用恒流微弧氧化方式,保持频率1000Hz,占空比10%,处理时间30min,电流密度2.6A/dm2。通过循环冷却系统使电解液温度保持在20~30℃。

镁合金微弧氧化陶瓷膜为多孔状态的陶瓷结构,膜层与基体之间为牢固的冶金结合,主要由Mg2SiO4相和少量MgO相组成,膜层由过渡层、致密层和疏松层构成。ZM5镁合金微弧氧化陶瓷膜能明显提高基体的显微硬度。镁合金微弧氧化膜因含有高硬度的耐磨增强相显示出良好的摩擦磨损性能。磨损率仅为ZM5镁合金基体磨损率的1/5,显着提高了镁合金基体的摩擦磨损性能。其室温滑动磨损机理为轻微犁削和粘附转移。

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