本章我們采用復(fù)合表面技術(shù)的方法來對鋼鐵表面進(jìn)行等離子體電解氧化陶瓷化，即先在工件表面通過某種方式附著上一層能進(jìn)行等離子體電解氧化的材料，然后再進(jìn)行陶瓷化處理，我們稱之為材料表面的復(fù)合陶瓷化，這樣就相當(dāng)于在材料表面生成了復(fù)合的防護(hù)層。我們分別采用熱浸鍍和電弧噴涂的方法對鋼鐵表面進(jìn)行鋁金屬層的預(yù)制備，然后分別對不同方法制得的鋁層進(jìn)行PEO處理。
1、采用熱浸鍍鋁和等離子體電解氧化復(fù)合技術(shù)對鋼鐵進(jìn)行了表面的陶瓷化處理，復(fù)合膜層由表及里的組成依次為：陶瓷層→熱浸鍍鋁層→鐵鋁化合物層，各界面之間均為冶金結(jié)合，并形成材料成分的梯度過渡。
2、采用電弧噴涂鋁和等離子體電解氧化復(fù)合技術(shù)對鋼鐵進(jìn)行了表面的陶瓷化處理，需要在這兩道工序之間對電弧噴涂鋁層進(jìn)行重熔處理，以實(shí)現(xiàn)復(fù)合層內(nèi)各分層之間均為冶金結(jié)合。基于電磁場和熱力學(xué)等理論分析，推導(dǎo)得出對涂層感應(yīng)重熔時(shí)瞬時(shí)溫度分布公式，根據(jù)該公式進(jìn)行的ANSYS有限元數(shù)值模擬分析結(jié)果與理論分析結(jié)果吻合較好，感應(yīng)加熱最高溫度可分布在一定深度的旅途層內(nèi)。對一毫米厚電5500μμmm 101μ0μmm弧噴涂鋁層的實(shí)際感應(yīng)重熔處理最佳工藝參數(shù)為應(yīng)電流300安，處理時(shí)間35秒。復(fù)合膜層由表及里的組成依次為：陶瓷層→鋁層→鐵鋁化合物層，各界面之間均為冶金結(jié)合。鋼鐵經(jīng)電弧噴涂鋁感應(yīng)重熔后等離子體電解氧化復(fù)合陶瓷化處理的樣品高溫加熱后水中和空氣中抗熱震性試驗(yàn)性能良好，450℃至室溫水或空氣熱--冷反復(fù)40次后涂層未發(fā)生損傷。
3、對鋼鐵分別進(jìn)行熱浸鍍鋁和電弧噴涂鋁感應(yīng)重熔后等離子體電解氧化復(fù)合陶瓷化處理后，陶瓷層的主要晶相仍為α-Al2O3和γ-Al2O3，樣品在耐蝕性和耐磨性兩方面都得到顯著提高。http://cdpoly.cn
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