硬质氧化的原理:单纯硫酸型铝合金硬质阳极氧化原理和普通阳极氧化没有本质区别,如果是混酸型硬质氧化会存在一些附反应。1.阴极反应:4H++4e=2H2↑。2.阳极反应:4OH--4e=2H2O+O2↑。3.铝氧化:阳极上析出的氧呈原子状态,比分子状态的氧更为活泼,更易与铝起反应:2Al+3O→Al2O3。4.氧化于阳极膜溶解的动平衡:氧化膜随着通电时间的增加,电流增大而促使氧化膜增厚。与此同时,由于(Al2O3)的化学性质有两重性,即它在酸性溶液中呈碱性氧化物,在碱性溶液中呈酸性氧化物。无疑在硫酸溶液中氧化膜液发生溶解,只有氧化膜的生成速度大于它的溶解速度,氧化膜才有可能增厚,当溶解速度与生成速度相等时,氧化膜不再增厚。当氧化速度过分大于溶解速度时,铝和铝合金制件表面易生成带粉状的氧化膜。大部分硬质阳极氧化膜的厚度为50-80um。常熟外观件硬质氧化加工
硬质氧化膜的厚度较高,所以如需要进一步加工的铝零件或以后需要装配的零件,应事先留有一定的加工余量,及指定装夹部位。因硬质阳极氧化时,要改变零件尺寸,故在机械加工时,要事先预测,氧化膜的可能厚度和尺寸公差,而后在确定阳极氧化前的零件实际尺寸,以便处理后,符合规定的公差范围。一般来说,零件增加的尺寸大致为生成氧化膜厚度的一半左右。硬质阳极氧化的零件在氧化过程中,要承受很高的电压和较高的电流,一定要使夹具和零件能保持极良好的接触,否则将因接触不良而造成击穿或烧伤零件接触部位的毛病。所以要求对不同形状的零件,以及零件氧化后的具体要求来设计和制造夹具。苏州外观件硬质氧化质量硬质氧化主要目的是提高铝及铝合金的各种性能。
在铝硬质氧化染色整个流程中,因为氧化工艺原因造成染色不良是比较普遍的。氧化膜的膜厚和孔隙均匀一致是染色时获得均匀一致颜色的前提和基础,为获得均匀一致的氧化膜,保证足够的循环量,冷却量,保证良好的导电性是举足轻重的,此外就是氧化工艺的稳定性。硫酸浓度,控制在180—200g/l。稍高的硫酸浓度可促进氧化膜的溶解反应加快,利于孔隙的扩张,更易于染色;铝离子浓度,控制在5—15g/l。铝离子小于5g/l,生成的氧化膜吸附能力降低,影响上色速度,铝离子大于15g/l时,氧化膜的均匀性受到影响,容易出现不规则的膜层。铝硬质氧化温度,控制在20℃左右,氧化槽液的温度对染色的影响非常明显,过低的温度致使氧化膜的膜孔致密,染色速度明显减缓;温度过高,氧化膜蔬松,容易粉化,不利于染色的控制,氧化槽的温差变化应在2℃以内为宜。
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。硬质氧化表面较粗糙。
硬质氧化产品的着色验收标准:一、多方法下的硬质氧化效果评估。1、硫酸硬质阳极氧化效果评估。对于硬质氧化厂家来说硫酸法成分简单稳定,操作容易,低温氧化可获得数十至数百微米的硬质膜。硫酸硬质阳极氧化的主要缺陷是一般要在低温下进行,而且受铝合金组成的影响很大。2、混合酸常温硬质阳极氧化效果评估。混合酸常温硬质阳极氧化是指以硫酸为主,加入少量草酸等二元酸,以获得较厚的膜,同时扩大使用温度的上限,可允许将阳极氧化温度提高到10-20℃之间,这点有别于工业热处理下的铝合金硬质氧化,所获得氧化膜的特征与硫酸阳极氧化膜相似。降低硬质氧化厂家生产成本,使膜层更加平滑、光洁、细密,厚度更大,硬度更高。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。常熟高光硬质氧化企业
硬质氧化中铝是钝化型金属,与钛、钽、铌等金属一样。常熟外观件硬质氧化加工
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。常熟外观件硬质氧化加工