飞机架构用7075合金的微弧氧化工艺.pdf

第41卷第2期
Vol 41 No.2
2016年
HEAT TREATMENT OF META
February 2016
飞机架构用7075合金的微弧氧化工艺
李向新,陈律,邓岚,陈儒军
(长沙航空职业技术学院,湖南长沙410124)
摘要:以飞机架构用7075合金为研究对象,通过正交试验法优化了7075合金在 NAAO2、 Na, Sic)、Na2B-O2和NaPO4四个电解液体
系下的微弧氧化工艺参数最佳方案,并对微弧氧化膜层的厚度、硬度、表雨形貌和截而形貌进行了表征。结果表明,7075合金微弧
氧化的四种电解液的最佳配方为: Naao2浓度为9g/L、 Na, Sio3浓度为8g/L、Na2B4O1浓度为15g/L、NaPO4浓度为12g/L
NaOI和三乙醇胺浓度分判为1g/L和3g/L;四种优化电解体系的微弧氧化陶瓷膜层的显微硬度的最大值出现在 NAAO2体系
(1091TV0.1),而陶瓷膜层的最小值出现在NaP(O)体系(53IV0.1)
关键词:铝合金;微弧氧化;膜层厚度;显微峺度
中图分类号:TG174.4文献标志码:A文章编号:0254-6051(2016)02-0119-04
Microarc oxidation process of 7075 alloy for aircraft structure
Ii Xiangxin, Chen Tu, Deng Lan, Chen Rujun
Changsha Aeronautical Vocational and Technical College, Changsha Iunan 410124, China)
Abstract Orthogonal experiment was carried out on 7075 alloy to optimize the microarc oxidation process in Naalo2, Na Si0, Na 0 and
PO electrolyte systems, respectively. The microarc oxidation film thickness, hardness, sur ace morphology and (ross se tion morphologies
werecharacterized. The results show that the optimum concentration of the four kinds of electrolyte systems for microarc oxidation of the 7075
alloy that are NAALO (9 g/T), Na, Si0 (8g/.), Na, B, 0 (15 g/1), Na; PO (12 g/L,), NAOH and triethanolamine(1 g/T, and 3 1)
respectively. The maximun mier hardness of the microarc xidation ceramic coatings obtained in the optimized electrolysis system appears in the
Naalo system (101 HVO. 1), and the minimum value of the ceramic film in the Na, 10, system(553 HVO. 1)
Key words aluminum alloy; microarc oxidation; coating thickness; microhardness
锌是7075合金中的主要合金元素,向含3%~屈服强度为475MPa、断后伸长率为12%。
7.5%锌的合金中添加镁,可形成强化效果显著的
Mg7m,使该合金的热处理效果远远胜过于铝锌二元
表17075合金的主要化学成分(质量分数,%)
Table 1 Chemical composition of 7075
合金。总体而言,7075合金具有强度高、普通抗腐蚀
alloy (mass fraction, o
和良好力学性能,但其硬度低、耐磨性差等缺点在一定
M
Si
程度上限制了它的应用。随着近年米表面处理技术的
6.22.81.90.280.260.180.380.3Bal.
快速发展,在7075合金表面施以微弧氧化可以在其表
面形成一层硬度高、耐磨性好,与基体结合力强等优点
微弧氧化试样加工成25mm×25mmx5mm版
的陶瓷膜层,从而极大地提高这种轻质高强材料在航状样,试验前进行清洗、烘干等前处理。主成膜剂依
空航天领域的应用潜力。目前,对飞机架构用7075次选取 NAAO2、Na2SiO、Na2B.O1和Na2PO2四种体
合金微弧氧化电解液体系的研究仍然较少,开发出适系。微弧氧化过程中的调节剂、络合剂和抑弧剂分
倌的电解液体系来形成良好的陶瓷膜层,以扩大做別为氢氧化钠、硼酸和三乙醇胺。电参数分別为:阳
弧氧化表面技术在航空航犬领域的应用。
极电流10A/dm、占空比15%、频率250Hz、氧化时
min
1试验材料与方法
采用三因素三水平正交试验法,以膜层厚度和显
选収飞机架构用7075超硬铝合金为原料,主要化微硬度作为评判标准,对微弧氧化工艺参数进行优化.
学见表1。T6态下7075合金的抗拉强度为53MPa、各因素水平值和正交表如表2和表3。
7075合金陶瓷膜层的厚度采用数字式涡流测厚
收稿日期:20150
仪进行,以10个不同点的平均值作为测试的最终结
作者简介:李向新(1972-),男,工程师,主要研究方向为飞机维修、机
械设计与制造,联系电话:15973185712,F-mail:cshylxx@126.com
果;陶瓷膜层的显微硬度采用HV1000型数显硬度仪
doi:10.13251/Jj.isn.02546051.2016.02.027
进行,以10个实测值的平均硬度作为最终硬度测试结