铝及其合金经硬质阳极氧化处理后,可在其表面生成厚度达几十到几百微米的阳极氧化膜,由于这层氧化膜具有极高的硬度(铝合金上可达400-6000kg/mm2,纯铝上可达1500kg/mm2),通过对于铝合金硬质阳极氧化工艺研发及发展,可以得出优良的耐磨性、耐热性(氧化膜熔点可达2050℃)和绝缘性,提高了材质本身的物理性能。铸铝合金硬质阳极氧化:合金中含有较多的硅(超过7%)就很难在硫酸体系中进行阳极氧化,而ZL102合金含硅量高达10%-13%,高硅的存在,容易造成硅的晶向偏析,导致成膜困难,膜层均匀性差。硬质阳极氧化是-种厚膜阳极氧化法。上海哑光硬质氧化生产
硬质阳极氧化生产操作顺序如下:(1)开启降温设备,将槽液降低到所需的温度。(2)把装挂好的待处理工件放置在阳极导电杆上并卡紧,阴极上挂铅板,工件之间、工件与阴极之间一定要保持较大的距离,不能接触。(3)打开压缩空气阀,均匀搅拌槽液。(4)通上直流电源。开始时的电流密度约为0.5 A/dm²,在随后约半小时内分5~8次将电流密度逐步升高至2.5~5.0 A/dm²的某一设定值。为保持在所设定的电流密度值下阳极氧化,约每隔5 min调整一次电压,开始电压一般为8~12 V,电压由设定的电流密度、氧化膜的厚度和材料性质而定。(5)阳极氧化计时结束后,断电即可取出工件。在硬质阳极氧化过程中,要经常检查电流和电压的变化,如发现电流突然增大、电压下降的现象,则可能工件上氧化膜被局部溶解,应立即关闭电源检查,卸下已溶解的工件,而其他工件可继续氧化,电流可在短时间内逐渐升至原有值。上海哑光硬质氧化生产硬度氧化膜的硬度极高。
铝合金硬质氧化处理方式体现:现在的硬质氧化有着不同使用工艺方法,比如硬质氧化,工艺和技术有化学、物理、电学,同时还有材料学。铝有不同的排号,它的组织结构性质也有差异,要根据每个铝的排号来确定硬质氧化,根据实践经验都能做到客户基本要求的标准。硬质阳极氧化是-种厚膜阳极氧化法,这是一种铝和铝合金特殊的阳极氧化表面处理工艺。 此种工艺,所制得的阳极氧化膜较大厚度可达250微米左右,在纯铝上能获得1 500kg/mm2的显微硬度氧化膜,而在铝合金上则可获得400 ~ 600kg/mm2的显微硬度氧化膜。其硬度值,氧化膜内层大于外层,即阻挡层大于带有孔隙的氧化膜层,因氧化膜内有松孔,可吸附各种润滑剂,增加了减摩能力,氧化膜层导热性很差,其熔点为2050*C,电阻系数较大,经封闭处理(浸绝缘物或石蜡)击穿电压可达2000V,在大气中较高的抗蚀能力,具有很高的耐磨性,也是-种理想的隔热膜层,也有良好的绝缘性,并具有与基体金属结台得很牢固等一系列优点,因此在**工业和机械零件制造I业上获得及其普遍的应用。
活塞硬质阳极氧化:随着发动机的高功率化,活塞的热应力和机械应力增大。因此,活塞顶部燃烧室周围往往发生龟裂现象(热裂纹),已成为铝合金活塞的重要问题。经实验及使用证明:硬质阳极氧化处理是控制热龟裂非常有效的办法,已成为活塞正规处理方法之一。阳极氧化处理对控制活塞顶部,特别是直喷式燃烧室口部热龟裂很有效,在燃烧使活塞温度升高的时候,燃烧室口部母材部分会产生通常的压缩应力,如果有阳极氧化处理层,那么在阳极氧化处理层附近的母材部分会产生拉伸应力,该拉伸应力有缓和产生在铝母材部分压缩应力的作用。阳极氧化膜层熔点高达2000℃,导热系数小于0.16w/m.k,可使活塞顶部燃烧室承受瞬时高温,并可起绝热作用,具有良好的耐热性、绝缘性和防腐性膜层。混酸型硬质氧化会存在一些附反应。
硬质氧化处理的特性:1.硬质氧化是一种电化学处理方式,在纯铝或铝合金材料上面形成一极硬、耐高温、耐磨、有高电阻性、耐腐蚀的硬氧化膜。此一极高之表面硬度,配合铝合金本身轻、机械加工容易、低成本的特性,普遍应用于各种工业中。2.低摩擦系数:磨光后的表面,摩控系数可低至0.095,因此各种军械及民用装备滑轨,均应用此技术。3.氧化膜的结合力:硬质氧化膜的形式是有一半的膜在铝的内部一半长出来,与铝基体金属的结合力很强,很难用机械方法将它们分离,即使膜层随基体弯曲直至破裂,膜层与基体金属仍保持良好的结合。4.氧化膜结构的多孔性:氧化膜具有多孔的蜂窝状结构,可使膜层对各种有机物、树脂、无机物、染料及油漆等表现出良好的吸附能力,可作为涂镀层的底层,也可将氧化膜染成各种不同的颜色(硬质氧化膜,只可染黑色)提高金属的装饰效果。硬质氧化中铝是钝化型金属,与钛、钽、铌等金属一样。上海哑光硬质氧化生产
在某些特殊工艺条件下,要求生产厚度为125um以上的硬质阳极氧化膜。上海哑光硬质氧化生产
硬质氧化的氧化处理的温度:温度是影响氧化膜质量的重要因素之一。严格控制温度,其氧化膜增厚,硬度提高且光滑、致密。电流密度:电流也是影响氧化膜质量的重要因素之一,它与氧化膜的生成速度、氧化膜的组织有较大关系.电流密度过低时,氧化膜的生成速度缓慢,处理时间增加;反之,过高时,会导致溶液和电极因焦耳效应而过热.使氧化膜溶解速度增加,硬度下降,表面粗糙、疏松起粉。初始电压与处理时间:硬质阳极氧化处理的初始电压与时间对氧化膜质量的影响也是很大的.初始电压过大,会导致电流的增加,焦耳热和生成热剧增,促使溶解速度猛增,氧化膜则软,无光泽,起粉,不耐磨.对于氧化处理时间,一般是随着氧化处理时间的延长,氧化膜厚度增加,但到一定时间后,若不增加外加电压,氧化膜实际不增加.如果继续延长时间,则氧化膜硬度低,疏松起粉,相反,氧化处理时间太短,氧化膜厚度薄且不耐磨。上海哑光硬质氧化生产