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當純鋁中加入合金元素形成鋁合金后,就解決了強度低的缺陷。電解液的濃度采用硫酸電解液進行硬質陽極氧化時,一般在10%~30%濃度范圍內,濃度低時,氧化膜硬度高,特別是純鋁比較明顯,但對銅含量較高的鋁合金(CY12)例外。強度問題解決了,新的問題又出現(xiàn),鋁合金的抗蝕性下降了。因為使用的合金元素一般為銅、鎂、錳、硅、鋅等他們中的大多數元素和鋁構成微電池是陰極,鋁是陽極。這樣在外界腐蝕介質的作用下,鋁的腐蝕加速,為解決上述問題,保證鋁合金既有足夠的強度又有較高的抗腐蝕性,鋁合金必須經過氧化處理。
機械法
(1)粗磨:主要對砂模鑄出的制件和表面粗糙制件,當表面很粗糙時,要用40~60號磨輪,進行磨拋。表面不很粗糙時,則用粘有80~100號磨粉(金剛砂)的毛氈輪磨光。
(2)細磨:就是用較細的磨料和軟的拋光輪進行磨光,主要實用經過機械切削制件。
(3)拋光:是為了消滅磨痕和形成平滑的光亮表面。
(4)拋亮:其目的取得有如鏡面一樣的光澤和反射性,拋輪應使用軟布或法蘭絨,轉速為20~30米/秒,一般用綠油或白油為拋光膏。
在機械拋光時,鋁制件表面有油污時,必須進行去油和HNO3出光,否則會給機械拋光造成困難,氧化后造成氧化膜表面花斑。
(5)刷光:采用轉速為1000~1500轉/分的銅絲輪,可取得絲紋均勻無光的表面。
刷光后的鋁制品應立即清洗和在50%的HNO3中出光。
各種因素對氧化膜硬度和生長速度的影響:
(1)合金成份影響:
鋁合金成分對硬質陽極氧化成膜過成帶來一定影響,它影響到膜
均勻性和完整性,如對鋁銅、鋁硅l、鋁錳合金來講,硬質陽極氧化困難較大。當合金中銅含量大于5%或硅含量大于7.3%時,不適合用直流電硬質陽極氧化??刹捎媒恢绷鳢B加方法時,含量范圍可擴大。
(2)膜層生成速度:
當膜層的厚度和通電量一定時,膜層的溶解量和膜層結構也因外
加條件的影響有所不同。提高電流密度,膜層生成速度加快,溶解溫度降低時,膜層生長速度提高。溶液濃度下降,溶解度減小,可促使膜層生成,欲獲得孔小耐蝕性強而致密氧化膜層,必須降低膜的成長速度。
硬質陽極氧化質量:
(1)外觀:由于鋁材本身不同和采用工藝不同,氧化膜外觀的顏色也不一樣,膜層由褐色、深褐色、灰色到黑色,氧化膜愈厚,電解液溫度愈低,顏色愈深。槽液溫度較低(普通20度左右,硬質5度以下),一般情況下溫度低生成的氧化膜硬度高b。不允許有燒焦或易擦掉的疏松膜層和因局部受熱使氧化膜腐蝕的光亮斑點和邊緣、園角部分膜層脫落的現(xiàn)象。整個零件表面除夾具影外、局部表面不得有無氧化膜的地方。允許包鋁板金件氧化膜出現(xiàn)小裂紋。
(2)氧化膜厚度測定:從零件或試件下切取橫向試片,在金相顯微鏡下測定厚度,也可用渦流測厚儀直接測出氧化膜厚度。
(3)硬度測定:顯微硬度可以用顯微硬度計在橫向試片上測出,不應低于300公斤/毫米2。