铝合金表面处理方法比较
进口7075铝板由于价格较高所以在使用处理时一定要选择正确的方法,不然造成不可挽回的损失。所以研究、比较和提高铝合金材料的耐磨性的工艺具有实际工程意义。
微弧氧化膜由于经爱高温高压的物理化学作用,发生了相和结构的变化,由原来的无定形结构的Al2O3过渡到致密的α-Al2O3和γ-Al2O3的结晶相,因此硬度大大增加,从而提高了它的耐磨性能。
1.硬度值比较
材料表面硬度很大程度上决定了其耐磨性。比较了微弧氧化膜的硬度与其他多种材料,包括硬质阳极氧化膜的硬度。其中还列出了包括SiC陶瓷、钨合金、铬合金、硬质合金等著名高硬度材料和不锈钢的表面硬度,可以看出,铝合金微弧氧化膜的表面硬度是相当高的,仅稍低于氮化物黏结的碳化硅,高于碳化钨、碳化铬和硬质工具钢等硬质材料,硬度值是阳极氧化膜的四至五倍。一般而言,微弧氧化膜的耐磨性比硬质阳极氧化膜可以大七倍左右。
2.与电镀硬铬和磷钒铜铸铁的耐磨性能对比
将所有优化工艺条件下制备的铝合金微弧氧化陶瓷层与目前缸体内表面常用的电镀硬铬和磷钒铸铁在相同摩擦条件下进行磨损对弧氧化陶瓷层的磨损量随时间呈缓慢上升趋势,磨损15h后趋于稳定;电镀硬铬在约23h内表现出较好的耐磨性,磨损量小于微弧氧化陶瓷层,但在23h后,磨损量随时间延长而迅速增加,呈线性上升关系,从其磨损表面观察到部分镀铬涂层已被磨掉,呈现出磨损失效现象;磷钒铜铸铁在20h内磨损量随时间延长显著增加,后期磨损量随时间变化缓慢,但仍有上升趋势,尽管微弧氧化陶瓷层总磨损量的五倍。综合来看,润滑条件下铝合金微弧氧化陶瓷层的耐磨性能Z好。
因此,在相同摩擦条件下,铝合金微弧氧化陶瓷层的耐磨性能优于电镀铬和磷钒铜铸件,高硬度基层和均匀分布于其中的微米量级微孔使微弧氧化陶瓷层在润滑条件下表现出优良的耐磨特性。