添加硫酸铜对TC4钛合金微弧氧化膜性能的影响

摘要：

目的 研究CuSO4 浓度和微弧氧化工艺参数(电压、氧化时间)对TC4钛合金微弧氧化膜颜色及性能的影响. 方法 在磷酸钠电解液中,对TC4钛合金进行微弧氧化处理,并添加CuSO4 获得不同颜色的陶瓷膜,对氧化膜的宏观形貌、微观形貌、物相结构以及硬度进行分析. 结果 添加CuSO4 能使陶瓷膜颜色变深,随着CuSO4 浓度升高,膜层由灰色逐渐变为红褐色. 当CuSO4 质量浓度为0. 5 g/L时,氧化膜表面均匀致密,显微硬度最高(627. 1HV);当CuSO4 质量浓度为1. 5 g/L 时,氧化膜显微硬度最低(382. 8HV). 随着电压升高,膜层颜色加深,色泽更均匀,但表面硬度下降. 在400 V条件下制备的氧化膜硬度最低,但是色泽最均匀. 随着氧化时间的延长,氧化膜厚度增加,颜色加深,色泽更为均匀,但是当氧化时间超过15 min后,氧化膜颜色变浅. 结论 CuSO4 对微弧氧化膜的显色作用明显,其浓度及微弧氧化工艺参数(电压、氧化时间)均对涂层性能、色泽、致密性、厚度及相组成具有很大的影响.

关键词：TC4钛合金、微弧氧化、CuSO4、着色剂、电压、氧化时间

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分类号：TG174.45(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金51371059;广西自然科学基金2014GXNSFCA118013,2010GXNSFD013006;广西高等学校高水平创新团队项目;广西自然科学基金创新研究团队项目2011GXNSFF018001 Supported by the National Natural Science Foundation of China 51371059 , Natural Science Foundation of Guangxi Province of China2014GXNSFCA118013, 2010GXNSFD013006;Guangxi Institution of Higher Innovation Team Project;the Guangxi Natural Science Fund for Innovative Research Team2011GXNSFF018001

在线出版日期：2016-01-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：62-68