尚義微弧氧化提高收割機鋁合金爬梯耐磨性能的研究

鋁合金具有優良的物理、化學、力學和加工性能，可滿足從廚房到尖端科技、建筑、交通、航空航天等各行各業的多種使用要求，尤其在飛機、宇宙飛船等航空航天金屬結構材料中，鋁合金的使用量約占主要材料的50% ～ 80% 。但是，目前鋁合金的某些性能還不理想，如耐磨性、耐蝕性、耐熱性差，剛度小，作為機械構件具有質軟、摩擦系數高、磨損大、潤滑性差等弱點，因此應用范圍受到一定限制。微弧氧化技術是一種新型的表面處理技術，突破了傳統法拉第區域陽極氧化的限制，可對鋁合金進行電化學、微等離子體形式的高溫高壓處理，使非晶結構的氧化層發生相結構變化，生成原位生長的致密陶瓷膜。經微弧氧化處理后，鋁合金具有高顯微硬度、高耐熱性、高耐蝕性等優良性能，甚至可以代替高硬度合金鋼或耐熱金屬制造零件，應用范圍得以大大拓寬。但是微弧氧化鋁合金表面的陶瓷疏松層存在摩擦系數過大的弱點，影響了鋁合金在某些高強度摩擦過程中的使用，因此尋求能夠提高鋁合金微弧氧化膜耐磨性和耐蝕性，同時改善其他性能指標的工藝技術，并將該技術大規模地付諸工業應用，是目前世界上鋁合金微弧氧化技術研究的主要方向。電流密度是促進膜厚增長的主要因素，在一定范圍內，二者呈正比例關系。正脈沖頻級和正能級是影響膜層表面形貌的主要因素，在一定范圍內，正脈沖頻級與膜層表面形貌的好壞成正比，正能級與膜層表面形貌的好壞成反比。一定濃度的石墨作為添加劑可使鋁合金微弧氧化膜層的厚度增加。主要原因是在微弧氧化的高阻抗膜形成和微弧放電膜生長兩個階段中，石墨降低了電路總電阻，縮短了高阻抗膜的成膜時間，使高阻抗膜和微弧放電膜的厚度均增加。