第十四届全国表面工程大会

27 / 2022-07-31 19:37:54

铝锂合金表面微弧氧化涂层结构及高温磨擦磨损性能

铝锂合金;微弧氧化; 陶瓷涂层；高温摩擦磨损; 磨损机制

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摘要：在硼酸盐电解液体系下, 通过微弧氧化技术在2195铝锂合金表面制备一层陶瓷涂层，研究了微弧氧化涂层的结构和高温摩擦磨损性能。利用XRD、SEM、EDS和激光共聚焦显微镜（LSCM）等分别对涂层物相组成、涂层表面、截面和磨痕形貌进行观察分析，采用MFT-1000高温摩擦磨损试验机研究涂层在200℃高温条件下的摩擦磨损性能。结果表明：微弧氧化陶瓷层由α-Al₂O₃相组成。涂层与基体结合良好，表面粗糙多孔，表面粗糙度约14.3μm，表面有类似“荷叶”状的堆积形貌，膜层厚度约为7.1μm。涂层平均摩擦系数约为0.68。涂层体积磨损率和质量损失远远低于铝锂合金基体；涂层体积磨损率约为基体的1/10，质量损失是基体的1/9，这说明微弧氧化涂层在高温条件下具有良好的耐磨损性能。对磨痕形貌及成分分析，铝锂合金在200℃条件下磨损机制主要为磨粒磨损、疲劳磨损和氧化磨损，且以磨粒磨损为主，而微弧氧化涂层主要为黏着磨损，还伴随着氧化磨损。