2022-10-11
2022-10-07
2022-09-30
2022-04-04
陽(yáng)氧化件是將金屬或合金的制件作為陽(yáng),采用電解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金屬氧化物薄膜改變了表面狀態(tài)和性能,如表面著(zhù)色,提高性、增強性及硬度,保護金屬表面等。例如鋁陽(yáng)氧化,將鋁及其合金置于相應電解液(如硫酸、鉻酸、草酸等)中作為陽(yáng),在特定條件和外加電流作用下,進(jìn)行電解。陽(yáng)的鋁或其合金氧化 ,表面上形成氧化鋁薄層 ,其厚度為5~20微米 ,硬質(zhì)陽(yáng)氧化膜可達60~200微米 。陽(yáng)氧化后的鋁或其合金,提高了其硬度和性,可達250~500千克/平方毫米,良好的耐熱性 ,硬質(zhì)陽(yáng)氧化膜熔點(diǎn)高達2320K ,優(yōu)良的絕緣性 ,耐擊穿電壓高達2000V ,增強了性能 ,在ω=0.03NaCl鹽霧中經(jīng)幾千小時(shí)不腐蝕。氧化膜薄層中具有大量的微孔,可吸附各種潤滑劑,適合制造發(fā)動(dòng)機氣缸或其他零件;膜微孔吸附可著(zhù)色成各種美觀(guān)艷麗的色彩。有色金屬或其合金(如鋁、鎂及其合金等)都可進(jìn)行陽(yáng)氧化處理,這種方法廣泛用于機械零件,飛機汽車(chē)部件,儀器及無(wú)線(xiàn)電器材,日用品和建筑裝飾等方面。
鋁陽(yáng)氧化以鋁或鋁合金制品為陽(yáng),置于電解質(zhì)溶液中進(jìn)行通電處理, 利用電解作用使其表面形成氧化鋁薄膜的過(guò)程, 稱(chēng)為鋁及鋁合金的陽(yáng)氧化處理。經(jīng)過(guò)陽(yáng)氧化處理,鋁表面能生成幾個(gè)微米———幾百個(gè)微米的氧化膜。比起鋁合金的氧化膜,其耐蝕性、性和裝飾性都有明顯的和提高。
鋁合金陽(yáng)氧化常見(jiàn)故障及分析——表面陽(yáng)氧化企業(yè)來(lái)為廣大用戶(hù)娓娓道來(lái):
(1)鋁合金制品經(jīng)硫酸陽(yáng)氧化處理后,發(fā)生局部無(wú)氧化摸,呈現肉眼可見(jiàn)的黑斑或條紋,氧化膜有鼓瘤或孔穴現象。此類(lèi)故障雖不多見(jiàn)但也有發(fā)生。
上述故障原因,一般與鋁和鋁合金的成分、組織及相的均勻性等有關(guān),或者與電解液中所溶解的某些金屬離子或懸浮雜質(zhì)等有關(guān)。鋁和鋁合金的化學(xué)成分、組織和金屬相的均勻性會(huì )影響氧化膜的生成和性能。純鋁或鋁鎂合金的氧化膜容易生成,膜的質(zhì)量也較佳。而鋁硅合金或含銅量較高的鋁合金,氧化膜則較難生成,且生成的膜發(fā)暗、發(fā)灰,光澤性不好。如果表面產(chǎn)生金屬相的不均勻、組織偏析、微雜質(zhì)偏析或者熱處理不當所造成各部分組織不均勻等,則易產(chǎn)生選擇性氧化或選擇性溶解。若鋁合金中局部硅含量偏析,則往往造成局部無(wú)氧化膜或呈黑斑點(diǎn)條紋或局部選擇性溶解產(chǎn)生空穴等。另外,如果電解液中有懸浮雜質(zhì)、塵?;蜚~鐵等金屬雜質(zhì)離子含量過(guò)高,往往會(huì )使氧化膜出現黑斑點(diǎn)或黑條紋,影響氧化膜的抗蝕防護性能。
(2)同槽處理的陽(yáng)氧化零件,有的無(wú)氧化膜或膜層輕薄或不完整,有的在夾具和零件接觸處有燒損熔蝕現象。這類(lèi)故障在流酸陽(yáng)氧化工藝實(shí)踐中往往較多發(fā)生,嚴重影響鋁合金陽(yáng)噴砂氧化質(zhì)量。
由于鋁氧化膜的絕緣性較好,所以鋁合金制件在陽(yáng)氧化處理前 牢固地裝掛在通用或夾具上,以良好的導電性。導電棒應選用銅或銅合金材料并要足夠接觸面積。夾具與零件接觸處,既要電流自由通過(guò),又要盡可能減少夾具和零件間的接觸印痕。接觸面積過(guò)小,電流密度太大,會(huì )產(chǎn)生過(guò)熱易燒損零件和夾具。無(wú)氧化膜或膜層不完整等現象,主要是由于夾具和制件接觸不好,導電不良或者是由于夾具上氧化膜層未所致。
(3)鋁合金硫酸陽(yáng)氧化處理后,氧化膜呈疏松粉化甚至手一摸就掉,特別是填充封閉后,制件表面出現嚴重粉層,抗蝕性低劣。這一類(lèi)故障多發(fā)生在夏季,尤其是沒(méi)有冷卻裝置的硫酸陽(yáng)化槽,往往處理1-2槽零件后,疏松粉化現象就會(huì )出現,明顯地影響氧化膜的質(zhì)量。
由于鋁合金陽(yáng)氧化膜電阻很大,在陽(yáng)氧化工藝過(guò)程中會(huì )產(chǎn)生大量焦耳熱,槽電壓越高產(chǎn)生熱量越大,從而導致電解液溫度不斷上升。所以在陽(yáng)氧化過(guò)程中, 采用攪拌或冷卻裝置使電解液溫度保持在范圍。一般情況下,溫度應控制在13~26℃,氧化膜質(zhì)量較佳。若電解液溫度超過(guò)30℃,氧化膜會(huì )產(chǎn)生疏松粉化,膜層質(zhì)量低劣,嚴重時(shí)發(fā)生―燒焦‖現象。另外,當電解液溫度恒定時(shí),陽(yáng)電流密度也 予以限制,因為陽(yáng)電流密度過(guò)高,溫升劇烈,氧化膜也易疏松呈粉狀或砂粒狀,對氧化膜質(zhì)量不利。
(4)偶然發(fā)生鋁合金硫酸陽(yáng)氧化后氧化膜暗淡無(wú)光,有時(shí)產(chǎn)生點(diǎn)狀腐蝕,嚴重時(shí)黑色點(diǎn)狀腐蝕顯著(zhù),導致零件報廢,引起較大損失。
這類(lèi)故障往往是偶然發(fā)生并有原因造成的。在鋁合金陽(yáng)氧化過(guò)程中,中途斷電又重新給電,往往會(huì )使氧化膜暗淡無(wú)光,而中途停電零件在清洗槽停留過(guò)久,清洗水槽酸度過(guò)高,水質(zhì)不凈,含懸浮物、泥砂等較多,往往會(huì )使鋁合金制件發(fā)生電化學(xué)腐蝕,發(fā)生點(diǎn)狀腐蝕黑斑等。有時(shí)向電解液中添加自來(lái)水,水經(jīng)漂白粉處理且Cl-含量超標或有時(shí)盛裝過(guò)HCl的容器未經(jīng)清洗又盛裝硫酸,都會(huì )使陽(yáng)氧化電解液中混人超量的Cl-,從而導致鋁合金零件陽(yáng)氧化產(chǎn)生點(diǎn)狀腐蝕使產(chǎn)品報廢等。