金属热处理

作者：陈宇科, 原梅妮, 周鹏飞, 杭瑞月, 李茂华

单位：1.中北大学 机电工程学院, 山西 太原 030051;；2.太原理工大学 材料科学与工程学院, 山西 太原 030024;；3.湖南科技大学 材料科学与工程学院, 湖南 湘潭 411201

关键词：Ti6Al4V合金,微弧氧化,脉冲频率,占空比

研究了脉冲频率及占空比对Ti6Al4V合金在Na2SiO3-Na(PO4)6电解液体系中制备的微弧氧化膜层微观结构及其性能的影响, 采用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪、涂层厚度仪、激光共聚焦显微镜及显微硬度计对膜层形貌、元素分布、相组成、厚度、粗糙度及硬度进行测试表征。结果表明, Ti6Al4V合金微弧氧化膜层主要元素组成为Ti、O、Si等, 物相组成主要为Rutile-TiO2、Anatase-TiO2及非晶相SiO2, 随脉冲频率增加, 膜层中Anatase衍射峰强度先降低后增加, Rutile呈相反趋势;随脉冲占空比增大, Anatase衍射峰强度逐渐减小, 而Rutile衍射峰强度逐渐增加。膜层表面均匀分布微米级孔洞, 脉冲频率对膜层微观形貌及粗糙度影响较小, 膜层厚度先增大后减小;随占空比增加, 膜层快速增厚, 但表面逐渐出现微裂纹及局部烧蚀等缺陷, 膜层粗糙度大幅增加, 600 Hz、20%占空比时膜层厚度达45.46 μm, 粗糙度Ra为4.75 μm。随脉冲频率及占空比增加, 膜层显微硬度均呈现先增大后减小的变化规律, 频率600 Hz、占空比20%时达最大值863.2 HV0.5, 相比Ti6Al4V合金提高了149.5%。

来源：2023年第6期

《金属热处理》期刊编辑部

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