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Ce（NO3）3掺杂对al-zn-mg-y合金PEO涂层显微结构和耐磨性的影响

稀土 2024年第4期45卷 103-110页

作者：张红涛王铁成张云龙周嵬张海峰韩玉坤安阳工学院飞行学院

针对航空用途的铝合金耐磨性差的问题，利用等离子体电解氧化（PEO）技术在al-zn-mg-y合金表面形成陶瓷涂层，研究电解液中Ce（NO3）3掺杂量对铝合金PEO涂层性能的影响。利用XRD、SEM、金相显微镜、共聚焦显微镜和摩擦磨损试验机等仪器... 详细信息

针对航空用途的铝合金耐磨性差的问题，利用等离子体电解氧化（PEO）技术在al-zn-mg-y合金表面形成陶瓷涂层，研究电解液中Ce（NO3）3掺杂量对铝合金PEO涂层性能的影响。利用XRD、SEM、金相显微镜、共聚焦显微镜和摩擦磨损试验机等仪器对铝合金PEO涂层的相组成、金相组织、表面形貌、显微硬度、摩擦因数等参数进行表征。研究结果表明，al-zn-mg-y合金表面的PEO涂层主要由α-al2O3和γ-al2O3两相构成，随着Ce（NO3）3掺杂量增加，α-al2O3相衍射峰增强，α-al2O3相比例含量增加。掺杂Ce（NO3）3后获得的PEO涂层覆盖较为均匀。在基础电解液中制备的PEO涂层，表面存在“火山口”状的放电微孔通道。增加Ce（NO3）3掺杂量，则涂层中放电微孔通道尺寸减小。当Ce（NO3）3掺杂量过高时，涂层表面出现腐蚀坑和少量微裂纹。随着Ce（NO3）3掺杂量增加，PEO涂层的显微硬度呈现先增加后降低的趋势，在Ce（NO3）3掺杂量为0.39%时出现最大值，约为335.8 HV1。掺杂适量的Ce（NO3）3能够提高涂层的致密性，但过高Ce（NO3）3掺杂量下，PEO涂层的摩擦因数增加，表面粗糙度增加。

关键词：等离子体电解氧化 al-zn-mg-y合金 Ce(NO3)3掺杂显微结构耐磨性

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