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钛合金微弧氧化技术的工艺特点_苏州粤辉煌专注微弧氧化加工处理服务

钛合金微弧氧化技术的工艺特点

发布时间:2022-11-30阅读量:871

微弧氧化 ( Microarc oxidation,MAO) 又称微等离子体氧化(Micmplasma oxidation,MPO),由于在研究该技术的过程中对微弧氧化的本质有不同的理解,在发展过程中有不同的术语:阳极火花沉积、阳极氧化、等离子体电解阳极化处理、一般称为微弧氧化或微等离子体氧化。

微弧氧化是指利用微弧放电在金属表面生长氧化膜的技术。氧化膜性能优良,主要用于机械、电气、汽车、武器装备、航空航天等行业关键部件的表面处理,解决高温烧蚀、磨损、腐蚀等问题。例如,俄罗斯在制造洲际弹道导弹子母弹的过程中采用了微弧氧化技术。经过微弧氧化处理后,水上快艇高速发动机缸体下套和活塞的耐磨性提高了几十倍,这是其他表面处理技术无法替代和比拟的。

德国科学家早在20世纪30年代 A.Gunterschulz和H.Betz 第一次报道高电场浸泡在液体中的金属表面发生火花放电,火花在没有发现硬层的情况下破坏氧化膜, 做出了“ 为了获得高质量的涂层,不应使用高于火花时的电压。 的结论,但它们为火花阳极氧化奠定了初步的理论基础。这一观点一直延续到 2 0世纪7 O尽管少数学者对这一现象持保留观点,但这一结论并没有完全改变。

前苏联科学家1969年 G.A.Markov 当向铝和铝合金材料施加高于火花区电压时,突破性获得高质量的氧化膜,具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,称为微弧氧化 ( Microarc Oxidation,MAO) 。此后 G.A. 一Markov 研究小组进行了大量的基础研究,并在此基础上进行了应用研究。在此期间,美国和德国也对该技术进行了广泛的研究,包括实际应用。从文献的角度来看,美国和德国前苏联基本上独立发展了这项技术,很少引用文献。该技术于20世纪80年代开始在世界范围内广泛交流。

钛合金具有重量轻、比强度大、热稳定性好等优异的综合性能,广泛应用于航空、航天和民用工业。但缺点是钛合金表面硬度低、耐磨性差、耐腐蚀性差,特别是钛合金与其他金属接触时容易接触腐蚀,严重限制了钛合金的进一步应用。因此,国内外对钛合金表面进行了改性研究,以提高其表面性能。阳极氧化是传统的表面改性技术,P V D/C V D、离子注入、热喷涂和热氧化法。钛合金阳极氧化膜厚度一般小于1µm,达到2~3µm自己不容易,硬度低,目前只用于装饰涂层。P V D/C V D、离子注入和热氧化法在涂层制备过程中需要保持高温,在一定程度上改变了基体和涂层的结构,使基体的了基体的力学性能( 塑性恶化) ;P V D/C V D离子注入法需要昂贵的真空或大气保护条件,制备成本显著增加;热氧化法能耗大、时间长、劳动强度高,涂层不均匀。因此,有必要开发新的低成本、高性能的涂层制备技术。高科技微弧氧化综合解决了上述问题,在实践中取得了良好的效果。

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