Li Qian*,Zhou Yanli,Yang Peng.Effect of voltage on the properties of hard anodized films on aluminum-lithium alloy[J].Plating & Finishing,2023,(8):13-19.[doi:10.3969/j.issn.1001-3849.2023.08.003]
电压对铝锂合金硬质阳极氧化膜性能的影响
- Title:
- Effect of voltage on the properties of hard anodized films on aluminum-lithium alloy
- Keywords:
- hard anodized film ; 2099 aluminum-lithium alloy ; voltage ; hardness ; corrosion resistance ; wear resistance
- 分类号:
- TQ153.6
- 文献标志码:
- A
- 摘要:
- 选用 2099 铝锂合金作为基体进行硬质阳极氧化，并研究电压对硬质阳极氧化膜形貌特征、成分、厚度、硬度、耐磨和耐腐蚀性能的影响。结果表明：随着电压从 50 V 提高到 90 V ，硬质阳极氧化膜的结构趋于致密，然后变得疏松，表面粗糙度先降低后增加，厚度先增加后降低，导致硬度、耐磨与耐腐蚀性能表现出明显的差异，但硬质阳极氧化膜的元素组成未变。电压为 70 V 制备的硬质阳极氧化膜表面结构致密，厚度达到 27.3 μ m ，具有高硬度（ 457.4 HV ）、良好的耐磨和耐腐蚀性能，平均摩擦系数和腐蚀电流密度仅为 0.49 和 2.02×10 -6 A/cm 2 ，对铝锂合金的防护效率达到 95.1% 。由于电压提高逐步形成较致密的硬质阳极氧化膜并促使膜层增厚，承载能力、抵抗局部塑性变形能力、阻碍腐蚀介质渗透和抵抗腐蚀能力增强，因此硬质阳极氧化膜的性能明显提高。
- Abstract:
- ： 2099 aluminum-lithium alloy was treated by hard anodizing process ， and the effect of voltage on the morphology ， composition ， thickness ， hardness ， wear resistance as well as the corrosion resistance of hard anodized film was studied. The results show that with the increase of voltage from 50 V to 90 V ， the structure of hard anodized film tends to be dense and then becomes loose ， the surface roughness first decreases and then increases ， the thickness first increases and then decreases ， resulting in obvious differences in the hardness ， wear resistance and corrosion resistance ， but the element composition of hard anodized film does not change. The hard anodized film prepared at 70 V has dense structure with a thickness of 27.3 μ m ， possessing high hardness （ 457.4 HV ）， excellent wear resistance and corrosion resistance. The average friction coefficient and corrosion current density are only 0.49 and 2.02×10 -6 A/cm 2 ， and the protection efficiency on Al-Li alloy reaches 95.1%. A hard anodized film with compact structure is gradually formed and the thickness is increased due to the increase of voltage ， and the bearing capacity ， resistance to local plastic deformation and resistance to corrosive media penetration are enhanced ， so the properties of hard anodized film is significantly improved.
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备注/Memo
收稿日期： 2023-01-16 修回日期： 2023-02-06 * 通信作者： 李倩（ 1975 ―），女，硕士，副教授，研究方向：表面工程、机械设计及理论等， email ： Eduhn_4511@126.com 基金项目： 河南省高等学校重点科研项目（ 20A120007 ）