铝合金阳极氧化与表面处理技术 铝合金的密度( 三 )


3.铬酸阳极氧化
铬酸阳极氧化得到的膜很薄,只有2-5 μm,可以保持工件原有的精度和表面粗糙度 。低孔隙率不易染色,无需封孔即可使用;薄膜柔软,耐磨性差但弹性好;耐腐蚀性强,铬对铝的溶解度小,使针孔和缝隙中的残留液体对部件的腐蚀性较小,适用于铸件等结构件 。这个过程在军事上被广泛使用 。同时可以检查零件的质量,褐色电解液会在裂纹处流出,很明显 。
4.草酸阳极氧化
草酸铝氧化膜溶解度小,所以氧化膜孔隙率低,耐磨性和电绝缘性优于硫酸膜 。但草酸的氧化成本比硫酸高3~5倍 。同时,草酸会在阴极和阳极发生反应,导致电解液稳定性差 。草酸氧化膜的颜色容易随工艺条件而变化,导致产品色差,因此该工艺的应用受到一定限制 。但草酸可以作为硫酸氧化添加剂 。
5.磷酸阳极氧化
氧化膜在磷酸电解液中的溶解比硫酸多,所以氧化膜很薄(只有3um),孔径很大 。磷酸膜具有很强的防水性能,可以防止胶粘剂因水化而老化,使胶粘剂的粘接力更好,因此主要用于印刷金属板的表面处理和铝工件粘接的预处理 。
八、铝合金的硬质阳极氧化
1.硬氧化膜的特性
与普通氧化膜相比,铝合金硬质阳极氧化具有氧化膜厚(一般不小于25um)、硬度高(大于350HV)、耐磨性好、低空间隙比、击穿电压高等特点,而表面平整度可能稍差 。
2.硬质阳极氧化的工艺特点
硬质阳极氧化和普通阳极氧化在原理、设备、工艺和检测上没有本质区别 。硬氧化试图降低氧化膜的溶解度,其主要特点是:
A.镀液温度相对较低(一般在20度左右,硬度小于5度),低温形成的氧化膜硬度一般较高 。
B.低浓度的镀液(普通硫酸浓度为20%,硬的小于15%),低浓度对膜的溶解度小 。
C.向浴溶液中加入有机酸,向硫酸中加入草酸或酒石酸 。
D.高外加电压和电流(公共电流1.5A/dm2,电压低于18V,硬电流2~5A/dm2,电压高于25V) 。高达100伏)
E.施加的电压应该逐渐增加 。由于其电压高、电流大、加工时间长,消耗大量能量 。同时,硬氧化常采用脉冲电源或特殊波形电源 。
3.铸造铝合金的硬质阳极氧化
为了改善铸造铝合金的性能,通常需要进行硬质阳极氧化 。铸造铝合金常用铝硅合金和铝铜合金 。铝硅合金因其优异的铸造性能和耐磨性而被广泛应用于结构构件和零件中,有时还会加入铜和镁来提高机械性能和耐热性 。铜系列也是一种常见的铸造合金,主要用于动静态载荷大、形状不复杂的砂型铸件 。铸造含非金属元素的铝合金,需要改善电解液和电源的波形 。一般可以在电解液中加入一些金属盐或有机酸、硫酸-草酸-酒石酸溶液和硫酸-干性油溶液 。电源形式一般改为交流/DC叠加、不对称电流、脉冲电流等 。,其中脉冲效果更好 。电铸坯氧化前,荸荠应磨圆,去除毛刺,防止电流集中 。
九、铝合金微弧氧化
1.微弧氧化技术的原理:
微弧氧化又称微等离子体表面陶瓷化技术,是指在普通阳极氧化的基础上,通过电弧放电增强和活化阳极上的反应,从而在铝、钛、镁金属及其合金制成的工件表面形成高质量的强化陶瓷膜的方法 。通过专用的微弧氧化电源对工件施加电压,工件表面的金属与电解液相互作用,在工件表面形成微弧放电,在高温、电场等因素的影响下,金属表面
2.微弧氧化的特性
A.材料表面硬度大幅提高(HV > 1200),超过了高碳钢、高合金钢、高速工具钢热处理后的硬度;
B.耐磨性好;
C.耐热性和耐腐蚀性好(CASS盐雾试验> > 480h),从根本上克服了铝、镁、钛合金材料在应用上的缺点,因此该技术具有广阔的应用前景;
D.绝缘性能好,绝缘电阻可达100M 。
E.工艺稳定可靠,设备简单,反应在常温下进行,操作方便易掌握 。
f、陶瓷膜在基体上原位生长,结合牢固,陶瓷膜致密均匀,形成网络 。
3.微弧氧化的应用
微弧氧化是一种新型的铝合金表面处理技术 。它结合了氧化铝的陶瓷性能和铝合金的金属性能,使铝合金表面具有更好的物理化学性能 。但是由于技术和经济的原因,目前在国内并没有得到广泛的应用 。然而,由于氧化膜的特殊性质,它可以应用于许多领域,包括航空空汽车发动机、石油化工、纺织工业和电子工业等 。
4.微弧氧化的不足
微弧氧化会引起火花放电和火花腐蚀,使产品表面粗糙 。使用时,应将粗糙层磨掉,造成浪费 。能耗比普通氧化高5倍 。
铝合金氧化膜的电解着色

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