周鹏
,
林乃明
,
田伟
,
姚小飞
,
田林海
,
唐宾
表面技术
doi:10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2015.11.003
目的 对比不同电解液体系中制备的陶瓷膜层的耐磨损和耐腐蚀性能,判断实验条件下陶瓷膜性能最优的电解液体系. 方法 在相同的电参数工艺下,分别在NaAlO2 ,( NaPO3 ) 6 和Na2 SiO3 电解液体系中对TC4合金进行微弧氧化处理,处理时间为15 min. 分析陶瓷层的表面形貌、成分和相结构. 进行干摩擦条件下的摩擦磨损实验,对比TC4合金及三种陶瓷膜的耐磨性. 通过测试极化曲线,对比TC4合金及三种陶瓷膜的耐蚀性. 结果 在NaAlO2,(NaPO3)6,Na2SiO3 电解液体系中获得的陶瓷层表面呈现出多孔和局部凸起的相似表面特征,但相组成存在差异,主要相分别为Al2 TiO5 ,AlPO4 和TiO2. 摩擦磨损实验表明,在10 N载荷下,以Si3 N4 陶瓷球作为摩擦配副,陶瓷层的磨损失重相对基材均显著减小,其中( NaPO3 ) 6-陶瓷层失重约为基材的1/22. 极化曲线分析表明,在模拟油田采出液作为腐蚀液的条件下,与TC4合金相比,陶瓷层的Ecorr显著正移,Jcorr明显减小,其中(NaPO3)6-陶瓷层的Ecorr从-0. 311 V正移至0. 777 V,Jcorr从9. 634×10-7 A/cm2 减小到2. 595×10-8 A/cm2. 结论 微弧氧化处理能够显著改善TC4合金的耐磨性和耐蚀性,其中( NaPO3 ) 6-陶瓷层的综合性能较好,有望满足TC4合金服役于油田环境时的要求.
关键词:
TC4合金
,
微弧氧化
,
陶瓷层
,
耐磨性
,
耐蚀性
,
模拟油田采出液
