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硫酸浓度对2024铝合金表面陶瓷膜组织和性能的影响

         
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将高强韧2024铝合金分别在质量浓度为100,200,300 g/L的硫酸溶液中进行60 min的表面陶瓷化处理后,在2024铝合金表面原位生成一层陶瓷膜层。对陶瓷膜层的显微组织、膜层厚度、显微硬度以及电化学性能等进行研究。研究结果表明:随着硫酸质量浓度的增加,陶瓷膜层显微硬度先增加后减少,当硫酸质量浓度为200 g/L时,陶瓷膜层显微硬度最大,为273.7 HV;而陶瓷膜层厚度受硫酸浓度影响不大,均为60μm左右。随硫酸质量浓度的增加,陶瓷膜层表面粗糙度R_(a)先减小后增大,当硫酸质量浓度为200 g/L时,表面粗糙度为0.252μm,磨损体积为0.103 mm^(3),只有硫酸质量浓度为100 g/L时所制备陶瓷膜层磨损体积的1/5左右。物相分析得到2024铝合金表面陶瓷膜层主要是γ-Al_(2)O_(3)相。用200 g/L硫酸制备的Al_(2)O_(3)陶瓷膜的自腐蚀电位和极化电阻均达到最大,分别为-0.604 V和48152.9Ω。综合分析陶瓷膜的耐磨性能和耐腐蚀性能,在2024铝合金表面制备Al_(2)O_(3)陶瓷膜层,硫酸的最佳质量浓度为200 g/L。

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