超声波冷锻与阳极氧化处理铝合金钻杆摩擦学性能研究

恰当的表面工程技术是实现长寿命、高可靠性、高耐磨性铝合金钻杆的关键技术之一。本文选用超声波冷锻技术（Ultrasonic Cold Forging Technology, UCFT）和阳极氧化技术（Anodic Oxidation, AO）对铝合金钻杆材料（7E04）进行表面强化处理。在球盘摩擦磨损试验机上对UCFT和AO处理前后铝合金的摩擦学性能进行表征，选取ZrO2硬质材料的对磨球。结果表明，经UCFT处理后样品表面形成了约为100 μm的塑性变形层，表面晶粒细化至56 nm；经AO处理后样品表面生成了多孔的氧化物层，其厚度约60 μm；UCFT处理与AO处理均不同程度地提高了样品的表面硬度和耐磨性；且AO处理能有效降低样品的摩擦系数；与未处理的样品表面发生了磨料磨损、粘着磨损和塑性形变不同，UCFT处理的样品呈现出典型的粘着磨损形貌，AO处理的样品主要为疲劳磨损形式