鋁合金表面硬化處理

1、僅供個(gè)人參考For pers onal use only in study and research; not for commercial use鋁合金表面硬化處理氧化處理技術(shù)說(shuō)明:1. 化學(xué)氧化化學(xué)氧化處理所獲得的膜層較薄，一般厚度為 0.5卩m4ym,質(zhì)軟不耐磨，抗蝕能力低于陽(yáng)極氧 化膜。一般不宜單獨(dú)便用，由于化學(xué)氧化膜吸附能力好，主要作用于油漆的底層，化學(xué)氧化按其溶 液性可分為堿性和酸性兩種。按其膜層性質(zhì)可分為氧化膜，磷酸鹽膜、鉻酸鹽膜及磷酸一鉻酸鹽膜 等（這類型的氧化膜是可導(dǎo)電）2. 電化學(xué)氧化電化學(xué)氧化（俗稱陽(yáng)極氧化）是鋁及鋁合金在相應(yīng)的電解液和特定的工藝條件下，由于外加電流的 作

2、用。在鋁及鋁合金上形成一層氧化膜的過(guò)程稱為陽(yáng)極氧化（此氧化膜不導(dǎo)電）3. 硬質(zhì)陽(yáng)極氧化硬質(zhì)氧化膜的生成機(jī)理，與普通硫酸陽(yáng)極氧化相同，但為了獲得厚而硬的膜層，需要采用攝氏0度左右的電解液，和高電壓和大電流的方法，使膜的生成速度遠(yuǎn)大于溶解速度，使膜層結(jié)構(gòu)發(fā)生變化， 構(gòu)成了硬質(zhì)氧化膜生長(zhǎng)過(guò)程的新特點(diǎn)。 硬質(zhì)氧化膜也是雙層結(jié)構(gòu)，其區(qū)別在于比普通氧化膜的阻擋 層厚度大10倍，孔壁也如此，這是硬度高的基本原因之一。然而孔隙率比普通氧化膜少78倍。只有2%6%，硬質(zhì)膜基組雜亂無(wú)章互相干擾，出現(xiàn)一種特殊的棱柱狀。導(dǎo)致膜內(nèi)應(yīng)力大，甚至引 起開(kāi)裂，合金元素和電解分解產(chǎn)物在膜壁中的殘留。 引起氧化膜的色澤深暗及合金

3、成分不同的顏色 不同。合金成分和雜質(zhì)，對(duì)硬質(zhì)氧化有較大的影響，它影響氧化膜的均勻性和完整性，鋁銅、鋁硅。 鋁猛合金，作硬質(zhì)氧化比較因難。4鋁陽(yáng)極氧化膜的結(jié)構(gòu)。氧化膜是由阻擋層和多孔層組成的，多孔層是由許多具有六角柱狀的氧化物基組（膜胞）組成的， 每個(gè)膜胞的中心的一個(gè)六角形的小孔。形似蜂窩狀結(jié)構(gòu)，孔壁的厚度是孔隙直徑的兩倍。在硫酸陽(yáng) 極氧化膜平均孔隙率為20%30% ,1卩m2的表面上大約有800個(gè)小孔，所以陽(yáng)極氧化后可以著各 種顏色。5. 陽(yáng)極氧化膜的著色陽(yáng)極氧化膜具有多孔性，和化學(xué)活性，很容易進(jìn)行著色處理。鋁氧化膜有20%30%的孔隙（硫酸膜）故有巨大的比表面積的化學(xué)活性，染料分子通過(guò)氧化膜

4、的物理和化學(xué)吸附積存于內(nèi)表層而顯 色。硬質(zhì)氧化膜的孔隙率比普通氧化膜少，孔深、口徑小，著色比普通氧化膜因難，而且硬質(zhì)氧化 皮膜是厚膜，因合金的不同。它的底色就比較深，所以著色只能著黑色比較理想。6. 陽(yáng)極氧化后的封閉處理鋁陽(yáng)極氧化膜具有很高的孔隙率，和吸附能力，容易受污染和腐蝕，介質(zhì)浸蝕，因此，氧化膜無(wú)論 著色與否，用于何種場(chǎng)合，都必須進(jìn)行封閉處理，其目的是提高耐蝕性。提高抗污染能力和固定色 素體，如有特殊后續(xù)處理可以不加以封閉，增加吸附能力。僅供個(gè)人參考硬質(zhì)氧化處理各種特性及技術(shù)說(shuō)明：1特性：硬質(zhì)氧化是一種電化學(xué)處理方式，在純鋁或鋁合金材料上面形成一極硬、耐高溫、耐磨、 有高電阻性、耐腐蝕的

5、硬氧化膜。此一極高之表面硬度，配合鋁合金本身輕、機(jī)械加工容易、低成 本的特性，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)及軍事用途上，此值我國(guó)工業(yè)升級(jí)之際，更是精密工業(yè)不可或缺的 一環(huán)。2、硬度：指膜層之硬度，膜層厚度（Thickness ）指Build up和Penetration兩部份。T=1/2Build up+1/2Pe netration 。硬度之最低標(biāo)準(zhǔn)為3 .耐磨性：以Taber Abraser CS-17 1000g 負(fù)載，鋁合金硬化處理之耐磨性遠(yuǎn)優(yōu)于硬鉻電鍍及其 它之硬化鋼。4 .尺寸精確：膜層厚度一般為50 ± 5卩m元件單面尺寸約增加25 ym,對(duì)于較精細(xì)公差及特殊厚度 要求，需于圖面

6、上特別注明。5. 抗蝕性：經(jīng)封孔，鹽霧試驗(yàn)（ASTM117規(guī)格）超過(guò)5000小時(shí)無(wú)腐蝕現(xiàn)象發(fā)生。6. 合金材料適合性：適用于所有鋁合金，包括1000純鋁系（1050、1100 ）、2000鋁銅系（2014）、 3000鋁錳系、5000鋁鎂系。6000鋁鎂矽系（6061、6063） 7000鋁鋅系（7050 ）及鑄造鋁合金 514.2、A514.2、518.2、ADC.5 ADC.6 等。7. 耐電壓（Breakdown Voltage ）:達(dá) 1500VDC 以上。8. 高度電阻性：于20度C為4X 10.15歐姆cm2/cm,可作為良好之絕緣體。9. 耐熱性：膜層熔點(diǎn)達(dá)2050度C，短時(shí)間可

7、保護(hù)鋁材在高溫中免受損害。10. 低摩擦系數(shù)：磨光后的表面，摩控系數(shù)可低至0.095，因此各種軍械及民用裝備滑軌，均應(yīng)用此 技術(shù)。11. 氧化膜的結(jié)合力：硬質(zhì)氧化膜的形式是有一半的膜在鋁的內(nèi)部一半長(zhǎng)出來(lái)，與鋁基體金屬的結(jié) 合力很強(qiáng)，很難用機(jī)械方法將它們分離，即使膜層隨基體彎曲直至破裂，膜層與基體金屬仍保持良 好的結(jié)合。12. 氧化膜結(jié)構(gòu)的多孔性：氧化膜具有多孔的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，可使膜層對(duì)各種有機(jī)物、樹(shù)脂、無(wú)機(jī)物、 染料及油漆等表現(xiàn)出良好的吸附能力，可作為涂鍍層的底層，也可將氧化膜染成各種不同的顏色（硬 質(zhì)氧化膜，只可染黑色）提高金屬的裝飾效果。制作硬質(zhì)氧化注意事項(xiàng)：1. 制品上所有棱角應(yīng)倒成直徑不

8、小于 0.5mm的圓弧，不允許有銳角及毛刺以避免電流集中造成局部 過(guò)熱、變脆、斷裂.2. 不要求厚膜部位用過(guò)氯乙烯膠等加以保護(hù)，螺紋孔,定位銷孔用塑料或膠皮堵塞.3. 制品經(jīng)硬質(zhì)氧化后，尺寸增加約為膜厚的一半（單邊）所以對(duì)尺寸要求嚴(yán)格的制品，應(yīng)根據(jù)膜厚確定 其陽(yáng)極氧化前的尺寸余量.4. 氧化膜與基體結(jié)合牢固，但膜層有脆性，并隨厚度增加和增大，所以不宜用于承受沖擊，彎曲或 變形的零件。達(dá)到一定厚度的硬質(zhì)膜會(huì)使鋁合金的疲勞強(qiáng)度有較大的降低，尤其是高強(qiáng)度鋁合金， 故對(duì)承受疲勞荷重零件，進(jìn)行硬質(zhì)氧化應(yīng)十分慎重。僅供個(gè)人參考僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen f u r Studien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l ' e tude et la recherche uniquementa des fins personnelles; pas