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铸造铝合金是一种重要的工程材料。采用微弧氧化技术在其表面形成陶瓷膜,有望提高其耐磨、耐蚀、耐高温性能,扩大其应用范围。但目前对铸造铝合金表面微弧氧化过程的研究还处于起步阶段,因此开展此类研究具有重要的理论意义和工程应用价值。本文采用频率为100Hz的电源,在恒定正/负向电压420V/120V的条件下,在0.5～3.0 g/L NaOH + 4.0～12.0 g/L Na2SiO3的电解液体系中,对ZAlSi12Cu2Mg1进行微弧氧化。测试了ZAlSi12Cu2Mg1合金微弧氧化的正向临界起弧电压、陶瓷膜的厚度、平均生长速率、硬度、孔隙率等性能;利用SEM和XRD对陶瓷膜的微观形貌和相组成进行了分析。研究结果表明,电解液中NaOH含量从0.5 g/L增加到3.0 g/L时,陶瓷膜的厚度从138μm逐渐增加到242μm ;陶瓷膜硬度逐渐增加,在含量为2.0 g/L时达到最大值HV602,超过2.0 g/L时,膜层硬度又有所下降。电解液中Na2SiO3含量从4.0 g/L增加到12.0 g/L时,陶瓷膜的厚度从148μm逐渐增加到192μm ;而陶瓷膜硬度从HV713逐渐降低到HV373。电解液中NaOH和Na2SiO3的适宜含量值分别为2.0 g/L和8.0 g/L时,可获得厚度为169μm、硬度为HV602的陶瓷膜,膜层平均生长速率为2.82μm /min,平均密度为2.10 g/cm3,孔隙率为12.9%。研究发现,在NaOH 2.0 g/L + Na2SiO3 8.0 g/L组成的电解液中,加入4.0～5.0 g/L H3BO3时,能够提高陶瓷膜的硬度,硬度值在HV800以上,陶瓷膜厚度下降,但均超过100μm ,孔隙率无明显变化;加入4.0～5.0 g/L Na2B4O7时,也能够提高陶瓷膜的硬度,硬度值超过HV700;陶瓷膜厚度略有增加,孔隙率变化不明显;加入3.0 g/L Na2WO4时,所获得陶瓷膜的孔隙率降低为10.8%,厚度和硬度变化不明显。因此,可根据对陶瓷膜的要求加入上述添加剂来控制陶瓷膜的特性。