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,普遍應(yīng)用于各種工業(yè)用途上,此值我國工業(yè)升級之際,更是精密工業(yè)不可或缺的一環(huán)。尺寸精確:膜層厚度一般為50±5μm ,元件單面尺寸約增加25μm,對于較精細(xì)公差及特殊厚度要求,需于圖面上特別注明。硬質(zhì)氧化膜的形式是有一半的膜在鋁的內(nèi)部一半長出來,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。鋁硬質(zhì)氧化和普通陽極氧化技術(shù)是非常重要的。附近硬質(zhì)氧化批發(fā)
硬質(zhì)陽極氧化合金成分影響膜均勻完整,如何處理?鋁銅、鋁硅、鋁錳合金,硬質(zhì)陽極氧化困難較大;當(dāng)合金中銅含量超過5%或硅含量超過7.5%時,不適合用直流電硬質(zhì)陽極化。處理方法:當(dāng)采用交直流疊加方法時,含量范圍可以放寬。硬質(zhì)陽極氧化電流密度不當(dāng)怎樣影響膜硬度?如何處理?影響:①電流密度超過8A/dm2時,因受發(fā)熱量的影響,硬度反而下降;②電流密度太低,電壓升高得慢,雖發(fā)熱量減少,但膜層受到硫酸的化學(xué)溶解時間較長,所以硬度較低。處理方法:電流密度和膜層硬度的關(guān)系比較復(fù)雜,欲得到理想硬度的膜層,就要根據(jù)不同材料來選擇適當(dāng)?shù)碾娏髅芏?,通常?~5A/dm2。附近硬質(zhì)氧化批發(fā)硬質(zhì)氧化后產(chǎn)品的外部尺寸會變大,內(nèi)孔會變小。
硬質(zhì)氧化主要應(yīng)用于要求高耐磨、耐熱、絕緣性能好等得鋁和鋁合金零件上。如各種作為圓筒得內(nèi)壁,活塞、汽塞、汽缸、軸承、飛機(jī)貨艙得地板、滾棒和導(dǎo)軌、水利設(shè)備、蒸汽葉輪、適平機(jī)、齒輪和緩沖墊等零件。用硬質(zhì)氧化工藝來代替?zhèn)鹘y(tǒng)得鍍硬鉻鍍層,與硬鉻工藝相比它具有成本低,膜層結(jié)合牢固,鍍液,清洗廢液處理方便等優(yōu)點(diǎn)。但此工藝所得膜層得缺點(diǎn)是膜層厚度較大時,對鋁和鋁合金得機(jī)械疲勞強(qiáng)度指標(biāo)有所影響。硬質(zhì)氧化得硬質(zhì)陽極氧化電解方法很多,例如:硫酸、草酸、丙二醇、磺基水楊酸及其它得無機(jī)鹽和有機(jī)酸等。所用電源可分為直流、交流和交直流疊加電源等幾種,目前普遍應(yīng)用得有下列兩種硬質(zhì)陽極氧化。
活塞硬質(zhì)陽極氧化:隨著發(fā)動機(jī)的高功率化,活塞的熱應(yīng)力和機(jī)械應(yīng)力增大。因此,活塞頂部燃燒室周圍往往發(fā)生龜裂現(xiàn)象(熱裂紋),已成為鋁合金活塞的重要問題。經(jīng)實(shí)驗(yàn)及使用證明:硬質(zhì)陽極氧化處理是控制熱龜裂非常有效的辦法,已成為活塞正規(guī)處理方法之一。陽極氧化處理對控制活塞頂部,特別是直噴式燃燒室口部熱龜裂很有效,在燃燒使活塞溫度升高的時候,燃燒室口部母材部分會產(chǎn)生通常的壓縮應(yīng)力,如果有陽極氧化處理層,那么在陽極氧化處理層附近的母材部分會產(chǎn)生拉伸應(yīng)力,該拉伸應(yīng)力有緩和產(chǎn)生在鋁母材部分壓縮應(yīng)力的作用。陽極氧化膜層熔點(diǎn)高達(dá)2000℃,導(dǎo)熱系數(shù)小于0.16w/m.k,可使活塞頂部燃燒室承受瞬時高溫,并可起絕熱作用,具有良好的耐熱性、絕緣性和防腐性膜層。硬質(zhì)氧化有著不同使用工藝方法。
硬質(zhì)氧化膜層與哪些因素有關(guān)?鋁及鋁合金表面上,能否形成好的硬質(zhì)氧化膜層,這主要是與電解液的成份濃度、溫度、電流密度以及其原材料的成分等這些方面有關(guān)的,下面就來講解一些。電解液的濃度:如果是采用硫酸電解液進(jìn)行陽極氧化,那么其濃度范圍為10%—30%。如果濃度過低的話,那么就會損壞零件,反而會帶來不良影響。溫度:溫度下降,氧化膜的耐磨性會提高,但是也不能太低,所以溫度偏差應(yīng)在±2℃的范圍內(nèi),這樣是比較合適的。低溫氧化一般用于硬質(zhì)氧化。附近硬質(zhì)氧化批發(fā)
大部分硬質(zhì)陽極氧化膜的厚度為50-80um。附近硬質(zhì)氧化批發(fā)
硬質(zhì)陽極氧化的槽液一般是硫酸溶液以及硫酸添加有機(jī)酸,如草酸、氨基磺酸等。另外,可通過降低陽極氧化溫度或降低硫酸濃度來實(shí)現(xiàn)硬質(zhì)陽極氧化處理。對于銅含量大于5%或硅含量大于8%的變形鋁合金,或者高硅的壓鑄造鋁合金,也許還應(yīng)考慮增加一些陽極氧化的特殊措施。例如:對于2XXX系鋁合金,為了避免鋁合金在陽極氧化過程中被燒損,可采用385g/L的硫酸加上15g/L草酸作為電解槽液,電流密度也應(yīng)該提高到2。5A/dm以上。鋁是鈍化型金屬,與鈦、鉭、鈮等金屬一樣,表面鈍態(tài)氧化膜是提供保護(hù)的重要因素,因此,陽極氧化是一種非常有效的金屬保護(hù)手段。鋁的陽極氧化處理工藝可以從多種角度加以分類,比如按照電解質(zhì)溶液、陽極氧化電源波形、陽極氧化膜結(jié)構(gòu)、陽極氧化的特性等加以分類附近硬質(zhì)氧化批發(fā)