[发明专利]在电解液中添加复合添加剂提高铝镁合金膜层性能的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在电解液中添加复合添加剂提高铝镁合金膜层性能的方法，属于铝镁合金性能优化技术领域。

背景技术

随着机械零件轻量化的趋势使得高强韧铝合金有了更为广泛的应用。为了满足不断增大的需求，科研工作者对高强韧铸造铝合金进行了大量的科学研究，也取得了很多的成果。但怎么进一步提高已有的铸造铝合金的性能和开发研制新型的合金系列以满足各种需要，仍然是一个重要的课题。铝的电位一定程度上取决于陶瓷膜层的绝缘性能，改善其表面氧化陶瓷膜层的致密性能、增加膜层的厚度都有助于抗腐蚀性能的提高。一般来讲铝合金的腐蚀速度要比纯铝的快得多。

微弧氧化技术在众多表面处理技术中突出出来，从引进研究到现在，虽然有许多成果和结论，但还处于研究阶段，未大规模投入工业生产。

铝合金微弧氧化技术国内外大多集中在YL12上，铸造铝合金主要集中在Al–Si系合金上，如北师大低能物理研究所的薛文斌等，对Al-Mg系合金的研究较少。

发明内容

本发明要解决的技术问题：提供一种在电解液中添加复合添加剂提高铝镁合金膜层性能的方法，旨在提高铝镁合金表面膜层的性能，以满足工业的需求。

本发明的技术方案：

在电解液中添加复合添加剂提高铝镁合金膜层性能的方法，采用微弧氧化设备在铝镁合金表面制备氧化陶瓷膜层，在制备氧化陶瓷膜层所用的电解液中添加硝酸镧和纳米氧化锌复合添加剂，所述硝酸镧为0.5g/，所述纳米氧化锌为2g/L～3g/L。

作为优选，所述的所述纳米氧化锌为3g/L。

作为优选，所述的微弧氧化设备为双脉冲交流微弧氧化设备。

作为优选，所述的电解液为硅酸盐电解液。

本发明的有益效果：

在恒定电压和时间条件下条件下，电解液中硝酸镧为0.5g/L、纳米氧化锌为2g/L膜层厚度达82um；硝酸镧为0.5g/L、纳米氧化锌3g/L膜层硬度达677HV，膜层孔隙率小，裂纹数少，腐蚀电流小，膜层的主要成分是Al₂O₃。通过膜层性能分析复合添加剂中硝酸镧为0.5g/L、纳米氧化锌为3g/L时膜层性能最佳。

附图说明：

图1为不同含量添加剂微弧氧化膜层厚度变化规律；

图2为不同含量复合添加剂与氧化膜层硬度关系。

具体实施方式：

实施例：

本发明中微弧氧化设备为双脉冲交流微弧氧化设备，电解液为硅酸盐电解液。

然后将该电解液采用微弧氧化设备在铝镁合金表面制备氧化陶瓷膜层即可。

用TT230覆层测厚仪测量陶瓷层平均厚度，结果见下表：

将试样平均膜层厚度用Origin软件拟合成曲线。同电压和时间下，不同添加剂含量试样微弧氧化膜层厚度变化规律，如图1所示。

由图1可观察出：当电压、微弧氧化时间和硝酸镧一定时，随着纳米氧化锌含量的增加，膜层厚度逐渐减小。其中硝酸镧为0.5g/L和0.6g/L时膜层的变化最大即所得的曲线最陡峭，硝酸镧为0.4g/L时曲线的变化趋于平缓。当硝酸镧为0.5g/L,纳米氧化锌为2g/L时膜层最厚，其次是硝酸镧为0.6g/L,纳米氧化锌为2g/L时，然后再是硝酸镧为0.5g/L、纳米氧化锌为3g/L，硝酸镧为0.6g/L纳米氧化锌为4g/L时，膜层最薄。

将试样平均膜层硬度用Origin软件拟合成曲线。在同电压和时间工作条件下，不同添加剂含量试样微弧氧化膜层硬度变化规律，如图2所示。

由图2可观察出：当硝酸镧分别为0.5g/L和0.6g/L时膜层硬度随纳米氧化锌含量的增加先增大后减小，而当硝酸镧含量为0.4g/L时硬度随纳米氧化锌含量的增加逐渐减小。从图上还可看出当硝酸镧为0.5g/L和纳米氧化锌为3g/L时硬度最高及膜层的硬度最大；硝酸镧为0.6g/L和纳米氧化锌为3g/L时次之；硝酸镧为0.4g/L和纳米氧化锌为2g/L时膜层硬度再次之；硝酸镧为0.6g/L，纳米氧化锌为4g/L时膜层硬度最差。