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我国高铁建设大量使用铝合金材料,如接触网零部件、高铁线路声屏障等。在铁路沿线的污染或潮湿区段,接触网铝合金部件存在明显的腐蚀问题,给高铁运营安全带来安全隐患,因此,必须重视铝合金服役中的防腐蚀问题。微弧氧化技术是一种直接在铝、镁、钛等阀金属表面原位生长陶瓷膜的新型绿色环保表面处理技术,分为浸入式和扫描式两种。本论文针对接触网用AlSi7Mg0.3铝合金,开展扫描式微弧氧化制备工艺研究,并对扫描式和浸入式微弧氧化层的膜层特性进行了探讨。取得以下研究成果:(1)研究了扫描速度对成膜效率、扫描阴极与基体间距离等对膜层特性的影响,确定了AlSi7Mg0.3铝合金扫描式微弧氧化层的制备工艺。(2)扫描电镜的分析结果表明,扫描式微弧氧化层为多孔结构,其表面形貌与浸入式微弧氧化层相似。扫描式微弧氧化层中微裂纹出现频率更高,电流密度越大,膜层中产生裂纹的倾向越高。电流密度在10A/dm2以下时,膜层截面形貌良好,电流密度达到30A/dm2左右时,基体与陶瓷层发生断裂。(3)XRD结果表明,相比于浸入式微弧氧化层,在扫描式微弧氧化层中α-Al2O3相的含量更高,(4)扫描式微弧氧化层的硬度具有外层高内层低的特点,外层硬度可达到1538.2HV。(5)扫描阴极与工件间的距离、阴极扫描速度影响膜层的耐腐蚀性能,距离5mm、扫描速度3mm/min时,膜层具有较好的耐蚀性能。(6)扫描式微弧氧化在处理过程中,输出功率对电压影响较小,稳定在1200V左右,但其值及正负电压差均高于浸入式微弧氧化。电流差基本无变化,维持在3.5-5A之间。(7)扫描式微弧氧化层在生长的初期仅生成γ-Al2O3相,在处理过程中后期才有α-Al2O3相生成,此外,膜层中还有一部分mullite相与Al2(SiO4)O。