论文总字数：19371字

摘 要

本课题针对目前电解抛光不足，采用新型的微弧剥离技术，研究不同的电解液对铁基合金微弧剥离效果的影响。利用扫描电子显微镜和EDS对微弧剥离后试样表面的微观形貌和元素含量进行分析，通过对抛光件表面宏观形貌和微观形貌变化来评价抛光层的性能好坏。从而得出不同电解液对铁基合金微弧剥离效果的影响。实验结果表明，在设定的微弧剥离电参数下在铝酸钠电解液中所得的试样能够进行微弧剥离的实验，并且在保证实验进行的铝酸钠浓度的基础上，加六偏磷酸钠能给够速实验的进行。

关键词：微弧剥离 铁基合金 抛光 电解液

Research of Electrolytes alloy Through Micro-arc stripped on Iron-based

Abstract

For the current lack of electrolytic polishing,this topic uses new technology Microarc release to research effects of different electrolyte for Iron-based alloy Micro-arc stripped.Using scanning electron microscope and EDS analysis microstructure and element content on the surface of the samples after the Micro-arc stripped,through macro and micro morphology changes to evaluate the performance of the polishing layer. Effect of the different electrolyte on the iron-base alloy micro-arc stripping.The experimental results show that through the micro-arc stripping electrical parameters, In the sodium aluminate electrolyte can take the sample of the micro-arc stripping experiment.And ensure the experiment on the basis of the concentration of sodium aluminate, adding sodium hexametaphosphate can accelerated experiment

Keywords : Micro-arc stripped；iron-based alloy；polishing；electrolyte

目 录

摘 要 I

Abstract II

目 录 III

第一章 绪论 1

1.1抛光技术介绍 1

1.2 抛光技术的发展现状及介绍 2

1.2.1 化学抛光 2

1.2.2 电解抛光抛光 2

1.2.3 等离子抛光 3

1.3 微弧加工技术介绍及特点 4

1.3.1 技术介绍 4

1.3.2 技术特点 4

1.3.3影响因素 4

1.4 本课题的研究意义及技术路线图 6

1.4.1 本课题的研究意义 6

1.4.2实验内容 7

第二章 实验设备与实验方法 8

2.1 试样材料 8

2.2 实验药品与仪器 8

2.2.1 实验药品 8

2.2.2 实验仪器与设备 9

（1）微弧氧化电源装置 9

2.3 实验流程 12

2.3.1微弧剥离流程 12

2.3.2微弧氧化电解液的设计 12

2.4 铁基合金微弧抛光技术的效果评价 14

第三章 数据处理与讨论 15

3.1不同电解液对铁基合金微弧剥离的影响 15

3.1.1六偏磷酸钠浓度对铁基合金微弧剥离的影响 15

3.1.2铝酸钠浓度对铁基合金微弧剥离的影响 16

3.1.3不同电解液对铁基合金微弧剥离的影响 18

3.2实验结果及分析 20

3.2.1反应后试件基体表面形貌与分析 20

3.2.2电解液对微弧剥离试样元素含量的影响 22

第四章 结论 23

参考文献 24

致谢 26

第一章 绪论

1.1抛光技术介绍

随着社会的发展,对表面精度加工提出了越来越精密的要求。在工业实际的应用中，对材料表面精度的要求越来越高,逐渐从微米级、亚微米级、纳米级到了现在的亚纳米级。材料表面技术的发展，表面抛光已经成为一个越来越受重视的表面抛光技术的学。一些产品的使用性能都离不开表面抛光的技术，而且在一定程度上也影响着产品的品质。表面处理技术不但能够使工件美观, 而且能够使其产品的耐蚀性、耐磨性及获得一些其它的独特性能提升。抛光工艺的作用也越来越明显，随着工件结构、设计的多元化和工件组合形式的多样化。为了满足实际生活生产的需求，在实际工业生产中现在已经有多种抛光技术应用。抛光技术有:机械抛光、化学抛光、化学机械抛光、电解抛光、超声波抛光、流体抛光、激光抛光、磁研磨抛光等。这些抛光技术各有特点，在电子设备、重工机械、仪器仪表、光学元件、医疗机械等领域得到广泛的应用。而非阀金属的微弧剥离技术在国内几乎还是一个空白，造成这种现象的原因，是铁基合金及其它非阀金属微弧氧化存在一个致命的缺陷，电解液也没有体系的研究，其结合力也不好，而且生成的陶瓷膜容易脱落。对其这一点的特点可以引申出一个新的课题——微弧剥离。通过在非阀金属上微弧氧化形成的陶瓷膜结合力差从而在等离子体冲击作用下进行剥离。

微弧剥离是现在国内比较火热的一种表面处理技术,它主要应用于对铝、镁、钛等阀金属及其合金的表面改性处理。微弧剥离拥有工艺简单，环保污染小的特点，其应用前景也被国内外认识十分看好。微弧氧化技术在外加电压的作用下，使共组区域由普通阳极氧化的法拉第区域引入高压放电区域，在基体表面生成陶瓷膜，与基体的结合力很好，陶瓷膜的致密星也很好，韧性也不错，具有良好的耐腐蚀、耐磨损、耐冲击以及比较好的绝缘性。不但陶瓷膜的厚度和性能可以通过调节电参数来控制，而且对环境友好，是一项比较新的环保绿色材料表面处术。在航空航天、工程机械、电子设备、装饰等领域具有广阔的应用前景^[1]。

1.2 抛光技术的发展现状及介绍

现在，抛光技术指通过人力打磨或者机械打磨或者电解、化学的作用下，让工件表面平整度上升或者比较好的光亮度，使表面平整的加工方法。目前，市场上主要使用的抛光的工艺是化学抛光，电解抛光和等离子抛光。

1.2.1化学抛光

化学抛光是金属表面通过不规则区域快速溶解达到粗糙度下降和表面平整。在化学抛光过程中，工件的表面上一方面在生成钝化膜另一方面在溶解工，而且生成的速度是小于溶解的速度。由于零件表面微观是不平整的，微观形貌凸起来部分先溶解，而且溶解速度快于凹下去部分的溶解速度；而且钝化膜的形成和氧化膜的溶解一直都在进行，只是他们的速度有差异，最后使工件表面得到整平，从而获得平滑光亮的表面。抛光可以平整表面孔洞、划痕以及其它表面缺陷，从而提高耐磨性、耐腐蚀能力。

1.2.2电解抛光抛光

使用被加工的工件作为阳极，选用金属或石墨作为阴极，并且同事港式抛光槽中。在通直流电的作用下，使得阳极溶解，从而使工件的光亮度上升，平整度上升。这种过程与电镀过程正好相反。抛光时，工件为阳极，在抛光过程中零件表面产生电阻率比较高的一层膜，不均均分布在表面，厚的膜在表面微观凸起的地方，这个地方电流密度大，金属溶解速度快；薄的膜表面微观下凹地方，电流密度小，金属溶解速度慢。由于膜和电流不均匀分布在工件表面，微观凸出减少快，微观下凹处减慢，使零件的平整度上升， 从而达到整平的目。电解抛光，是为了得到更高精度的金属表面微观形貌，提高了材料表面微观粗糙度，是近代发展起来的表面处理技术。追溯到十九世纪二十年代由莫斯科大学什彼达尔斯获得的 “使金属和金属电镀层表面具有抛光光泽的方法”专利，此后法国人P． A． Jacquet^[2] 在铜和镍方面进行了系统研究并推广应用到工业化中 。到现在， 人们对电解抛光的生产机械设备开展了很多的研究工作。同时，研究了电解抛光在工业中的应用。电解抛光较之前的化学抛光效率更高。电解抛光作为一种金属表面处理方法 ， 它具有以下特点 :

（1)能够提高表面的平整度 ，达到良好的表面抛光效果;

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