鈦合金具有良好的物理及力學(xué)性能,在各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用,但鈦合金也存在硬度低、耐磨性差的缺陷,使其使用壽命降低。為了提高鈦合金硬度和耐磨性,本文采用陽極氧化技術(shù),通過改變電解液體系和濃度以及陽極氧化工藝參數(shù)在鈦合金表面制備氧化膜層,系統(tǒng)研究了膜層顯微硬度和粗糙度隨工藝參數(shù)的變化規(guī)律,通過摩擦磨損試驗(yàn)得出膜層的摩擦系數(shù)和磨損量,并對磨損后形貌進(jìn)行觀察分析,從而建立鈦合金陽極氧化工藝與摩擦性能之間的關(guān)系。分析不同體系下陽極氧化膜層微觀機(jī)構(gòu)及其硬度等,得出酸性電解液中得到的氧化膜層表面均勻,結(jié)晶度高,硬度最高,表面粗糙度最低。隨后研究酸性電解液中不同磷酸濃度、氟化鈉濃度、檸檬酸濃度對氧化膜層性能的影響,以膜層氧含量、顯微硬度和粗糙度為指標(biāo),得出三者最佳濃度分別為75 mL/L、1 g/L、10 g/L。研究工藝參數(shù)對陽極氧化膜層影響,發(fā)現(xiàn)隨著氧化電壓升高膜層顯微硬度先增加后減小,粗糙度先減小后增加,顯微硬度和粗糙度在90 V時(shí)最佳。氧化時(shí)間在60 min之前,膜層硬度隨氧化時(shí)間增加而增加,粗糙度隨氧化時(shí)間增加而減小,氧化時(shí)間超過60min,膜層變化不明顯。氧化膜層顯微硬度隨氧化溫度增加而下降...

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 鈦及鈦合金的性質(zhì)和應(yīng)用
        1.1.1 鈦及鈦合金的性質(zhì)
        1.1.2 鈦及鈦合金的應(yīng)用
    1.2 陽極氧化研究進(jìn)展
        1.2.1 陽極氧化國內(nèi)研究概況
        1.2.2 陽極氧化國外研究概況
        1.2.3 影響鈦合金陽極氧化膜層的因素
    1.3 金屬摩擦磨損概況
        1.3.1 摩擦磨損的分類及評定
        1.3.2 鈦合金摩擦磨損的研究
    1.4 選題的背景和研究內(nèi)容
        1.4.1 選題的背景及意義
        1.4.2 研究內(nèi)容
        1.4.3 研究課題的技術(shù)路線圖
第二章 鈦合金的陽極氧化工藝
    2.1 實(shí)驗(yàn)材料
    2.2 試驗(yàn)主要設(shè)備及試劑
    2.3 實(shí)驗(yàn)方法
        2.3.1 陽極氧化前處理工藝
        2.3.2 陽極氧化工藝
    2.4 氧化膜層的組織分析
        2.4.1 氧化膜宏觀形貌對比
        2.4.2 氧化膜層微觀組織形貌
        2.4.3 氧化膜層相結(jié)構(gòu)分析
    2.5 氧化膜層性能測試方法
        2.5.1 氧化膜層表面粗糙度測試
        2.5.2 氧化膜層表面硬度測試
        2.5.3 氧化膜層摩擦磨損測試
第三章 陽極氧化電解液體系及濃度對膜層組織及性能的影響
    3.1 電解液體系對陽極氧化膜層組織及性能的影響
        3.1.1 電解液體系的選擇
        3.1.2 氧化膜層組織分析
        3.1.3 氧化膜層性能測試分析
    3.2 電解質(zhì)濃度對陽極氧化膜層的影響
        3.2.1 磷酸濃度對膜層組織及性能的影響
        3.2.2 氟化鈉濃度對膜層組織及性能的影響
        3.2.3 檸檬酸濃度對膜層組織及性能的影響
    3.3 本章小結(jié)
第四章 工藝參數(shù)對陽極氧化膜層組織及性能的影響
    4.1 氧化電壓對陽極氧化膜層的影響
        4.1.1 氧化電壓對氧化膜層形貌的影響
        4.1.2 氧化電壓對氧化膜層相組成的影響
        4.1.3 氧化電壓對氧化膜層硬度和粗糙度的影響
    4.2 氧化時(shí)間對陽極氧化膜層的影響
        4.2.1 氧化時(shí)間對氧化膜層形貌的影響
        4.2.2 氧化時(shí)間對氧化膜層相組成的影響
        4.2.3 氧化時(shí)間對氧化膜層硬度和粗糙度的影響
    4.3 氧化溫度對陽極氧化膜層的影響
        4.3.1 氧化溫度對氧化膜層形貌的影響
        4.3.2 氧化溫度對氧化膜層相組成的影響
        4.3.3 氧化溫度對氧化膜層硬度和粗糙度的影響
    4.4 工藝參數(shù)的優(yōu)化
        4.4.1 正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)
        4.4.2 正交試驗(yàn)結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
第五章 鈦合金陽極氧化膜層摩擦磨損行為研究
    5.1 氧化電壓對氧化膜層摩擦磨損的影響
        5.1.1 摩擦系數(shù)及磨損量分析
        5.1.2 摩擦形貌分析
    5.2 氧化時(shí)間對氧化膜層摩擦磨損的影響
        5.2.1 摩擦系數(shù)及磨損量分析
        5.2.2 摩擦形貌分析
    5.3 氧化溫度對氧化膜層摩擦磨損的影響
        5.3.1 摩擦系數(shù)及磨損量分析
        5.3.2 摩擦形貌分析
    5.4 正交試驗(yàn)最優(yōu)氧化膜層摩擦磨損研究
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間的科研成果
致謝



本文編號：3997935