脫脂時間的延長與脫脂溫度的升高對6063G鋁鎂合金管 管母線具有相類似的影響規(guī)律,即脫脂時間越長,合金表面出現(xiàn)斑點、臺灣附近斑塊腐蝕的可能性越大,斑點、臺灣附近斑塊腐蝕的影響程度也越來越深。一般脫脂時間應(yīng)為3min(對200g/L的H2SO4而言),脫脂時間過短或過長都會使型材表面出現(xiàn)不均勻現(xiàn)象,為后續(xù)的陽極氧化處理留下隱患。關(guān)于脫脂時間的影響作用可從以下兩方面介釋:(1)脫脂液中的Cl-有擴大斑點和斑塊腐蝕的趨勢,而且其濃度越高,影響越甚,這種情況下,如果脫脂時間超過正常值,負(fù)面作用就更為嚴(yán)重；(2)隨著脫脂時間的延長,合金中的微量元素會部分溶解,致使型材表面出現(xiàn)凹凸不平的腐蝕缺陷。2堿洗堿洗是預(yù)處理工藝中關(guān)鍵的步驟,堿洗劑以及添加劑,反應(yīng)溫度、臺灣附近時間等不同程度地影響著鋁型材的表面質(zhì)量。當(dāng)堿洗劑和添加劑選定之后,影響堿洗效果的因素是堿洗溫度和堿洗時間。2.1溫度的影響堿洗時的反應(yīng)活化能約46kJ/mol,這個數(shù)值一般不隨蝕洗條件的變化而改變,但反應(yīng)速度卻會因溫度升高而加快(溫度每升高10℃,速度就增加一倍)。文獻(xiàn)研究表明:堿洗時反應(yīng)溫度過高會使鋁型材表面產(chǎn)生“干涸斑點”缺陷。當(dāng)堿洗溫度較高時(高于70℃),堿液反應(yīng)速度非?？?型材從堿洗槽移出時,會有大量的堿液附集在其表面,由于此時型材表面仍然保持較高溫度,所以蝕洗速度仍然很高,殘留有堿液的區(qū)域迅速干涸后出現(xiàn)Al2O3斑點,而且這些斑點在后續(xù)處理中很難。另外,由于堿洗溫度高,反應(yīng)速度快,溶解下來的Zn2＋、臺灣附近Fe3＋亦能在較短時間內(nèi)以溶解2再沉積方式進一步加劇局部腐蝕。一般堿洗溫度保持在50℃左右較為合適,既能保證堿洗質(zhì)量,又能防止腐蝕斑點塊的發(fā)生。2.2時間的影響堿洗時間的長短對處理效果有著至關(guān)重要的作用,對于在50℃,用NaOH(50g/L)作為堿洗劑的條件下,時間一般取2min為宜。堿洗時間太短,達(dá)不到除氧化膜及活化表面的效果；時間過長,不僅增加鋁的損耗量,而且有可能將潛在的缺陷擴大,造成產(chǎn)品報廢。3水洗水洗的質(zhì)量對合金的陽極氧化效果有很大影響,由酸槽、臺灣附近堿槽帶入的大量雜質(zhì)離子以及較低或較高的pH值都會產(chǎn)生點蝕,特別是對點蝕敏感的氯離子,因其自催化作用很容易在不完整的鈍化膜上產(chǎn)生腐蝕斑點。所以,應(yīng)注意預(yù)處理過程中的水洗質(zhì)量,在保證充分水洗的情況下,還要適當(dāng)控制水洗液中的氯離子含量。3.1時間的影響隨著水洗時間的延長,鋁型材表面斑塊腐蝕大大加劇,腐蝕面積也有所增大。顯微鏡下觀察水洗試樣,發(fā)現(xiàn)斑點腐蝕隨水洗時間的變化沒有明顯的規(guī)律性,但斑塊腐蝕受水洗時間的影響顯著,即水洗時間超過正常值越多,斑塊腐蝕的面積越大,顏色也更深。關(guān)于水洗時間的確定隨處理工序的不同而略有差別,一般脫脂與中和工序后的水洗時間比堿洗后的稍長,但均以不超過2min為宜,以免型材表面出現(xiàn)斑塊缺陷。另外,若水洗方式改為沖洗,便能有效地防止表面斑塊腐蝕。3.2氯離子的影響研究發(fā)現(xiàn),水洗液中的Cl-有誘發(fā)斑塊腐蝕的作用。當(dāng)水洗液中無Cl-存在時,型材表面幾乎沒有出現(xiàn)斑塊腐蝕,只有零星的少量斑點腐蝕；當(dāng)水洗液中加入0.1g/L的Cl-后,型材表面出現(xiàn)了明顯的斑塊腐蝕區(qū)域,但面積不大,腐蝕程度較淺；當(dāng)Cl-達(dá)到0.3g/L時,型材表面出現(xiàn)了大量的斑塊腐蝕,且呈片狀連續(xù)分布。4中和堿洗過程溶解鋁,但合金中許多第二相組分不能溶解,這些物質(zhì)堿洗后殘留于金屬表面。另外,一些合金元素如Zn、臺灣附近Si等雖溶于堿,但蝕洗時會重新積存于合金表面,所以在陽極氧化前必須進行中和,以表面殘留的雜質(zhì)。要想獲得良好的中和效果,下面兩點很重要:一是適當(dāng)控制中和溫度,避免因溫度過高或過低出現(xiàn)表面缺陷；二是嚴(yán)格控制中和液中的Fe3＋濃度,減少因Fe3＋的氧化性引起的斑點腐蝕。4.1溫度的影響溫度是中和過程的重要因素,它直接影響中和反應(yīng)的速度。溫度過低,反應(yīng)不徹底,金屬表面的殘留雜質(zhì)很難干凈,尤其在冬季作業(yè),更應(yīng)注意溫差的影響；溫度過高,鋁的溶解速度較快,為斑點腐蝕的擴展準(zhǔn)備了條件。一般反應(yīng)溫度控制在20℃較為理想,對于新配制的酸液(特別是H2SO4),應(yīng)冷卻到需要溫度再進行中和反應(yīng)。4.2 Fe3＋的影響實驗結(jié)果表明,硫酸中和液中Fe3＋的存在,它在一定程度上加速了斑點腐蝕,同時還能誘發(fā)、臺灣附近加劇斑塊腐蝕的發(fā)展。當(dāng)H2SO4中Fe3＋很少時,金屬表面的斑點、臺灣附近斑塊腐蝕很少,反應(yīng)較均勻；當(dāng)H2SO4中Fe3＋的濃度達(dá)到0.1g/L時,金屬表面開始出現(xiàn)斑點腐蝕,并且有散亂的斑塊腐蝕分布；當(dāng)Fe3＋的濃度提高到0.3g/L時,斑點腐蝕的數(shù)目和斑塊腐蝕的面積均明顯增加,型材表面質(zhì)量很差。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)Fe3＋濃度很高時,H2SO4中和液的氧化性就很強(因Fe3＋的氧化性很強),致使中和過程中鋁的溶解速度加劇,鋁型材的表面質(zhì)量較差。5結(jié)束語預(yù)處理工藝雖然是陽極氧化處理前的輔助工序,但對鋁型材的表面質(zhì)量有著不可低估的作用。各廠家應(yīng)從自身的情況出發(fā),制定出切實可行的預(yù)處理工藝參數(shù),以提高鋁型材的表面處理質(zhì)量。 [轉(zhuǎn)載需保留出處 –

鋁鎂合金管-鋁錳合金管母線氧化處理技術(shù)說明：1. 化學(xué)氧化?；瘜W(xué)氧化處理所獲得的膜層較薄，一般厚度為0.5μm ～4μm，質(zhì)軟不耐磨，抗蝕能力低于陽極氧化膜。一般不宜單獨便用，由于化學(xué)氧化膜吸附能力好，主要作用于油漆的底層，化學(xué)氧化按其溶液性可分為堿性和酸性兩種。按其膜層性質(zhì)可分為氧化膜，磷酸鹽膜、臺灣本地鉻酸鹽膜及磷酸一鉻酸鹽膜等（這類型的氧化膜是可導(dǎo)電）2. 電化學(xué)氧化。電化學(xué)氧化（俗稱陽極氧化）是鋁及鋁合金在相應(yīng)的電解液和特定的工藝條件下，由于外加電流的作用。在鋁及鋁合金上形成一層氧化膜的過程稱為陽極氧化（此氧化膜不導(dǎo)電）3. 硬質(zhì)陽極氧化。硬質(zhì)氧化膜的生成機理，與普通硫酸陽極氧化相同，但為了獲得厚而硬的膜層，需要采用攝氏0度左右的電解液，和高電壓和大電流的方法，使膜的生成速度遠(yuǎn)大于溶解速度，使膜層結(jié)構(gòu)發(fā)生變化，構(gòu)成了硬質(zhì)氧化膜生長過程的新特點。硬質(zhì)氧化膜也是雙層結(jié)構(gòu)，其區(qū)別在于比普通氧化膜的阻擋層厚度大10倍，孔壁也如此，這是硬度高的基本原因之一。然而孔隙率比普通氧化膜少7～8倍。只有2％～6％，硬質(zhì)膜基組雜亂無章互相干擾，出現(xiàn)一種特殊的棱柱狀。導(dǎo)致膜內(nèi)應(yīng)力大，甚至引起開裂，合金元素和電解分解產(chǎn)物在膜壁中的殘留。引起氧化膜的色澤深暗及合金成分不同的顏色不同。合金成分和雜質(zhì)，對硬質(zhì)氧化有較大的影響，它影響氧化膜的均勻性和完整性，鋁銅、臺灣本地鋁硅。鋁猛合金，作硬質(zhì)氧化比較因難。4. 鋁陽極氧化膜的結(jié)構(gòu)。氧化膜是由阻擋層和多孔層組成的，多孔層是由許多具有六角柱狀的氧化物基組（膜胞）組成的，每個膜胞的中心的一個六角形的小孔。形似蜂窩狀結(jié)構(gòu)，孔壁的厚度是孔隙直徑的兩倍。在硫酸陽極氧化膜平均孔隙率為20％～30％，1μm2的表面上大約有800個小孔，所以陽極氧化后可以著各種顏色。5. 陽極氧化膜的著色。陽極氧化膜具有多孔性，和化學(xué)活性，很容易進行著色處理。鋁氧化膜有20％～30％的孔隙（硫酸膜）故有巨大的比表面積的化學(xué)活性，染料分子通過氧化膜的物理和化學(xué)吸附積存于內(nèi)表層而顯色。硬質(zhì)氧化膜的孔隙率比普通氧化膜少，孔深、臺灣本地口徑小，著色比普通氧化膜因難，而且硬質(zhì)氧化皮膜是厚膜，因合金的不同。它的底色就比較深，所以著色只能著黑色比較理想。6. 陽極氧化后的封閉處理。鋁陽極氧化膜具有很高的孔隙率，和吸附能力，容易受污染和腐蝕，介質(zhì)浸蝕，因此，氧化膜無論著色與否，用于何種場合，都必須進行封閉處理，其目的是提高耐蝕性。提高抗污染能力和固定色素體，如有特殊后續(xù)處理可以不加以封閉，增加吸附能力。硬質(zhì)氧化處理各種特性及技術(shù)說明：1.特性：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、臺灣本地耐高溫、臺灣本地耐磨、臺灣本地有高電阻性、臺灣本地耐腐蝕的硬氧化膜。此一極高之表面硬度，配合鋁合金本身輕、臺灣本地機械加工容易、臺灣本地低成本的特性，廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)及軍事用途上，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)。2、臺灣本地硬度：指膜層之硬度，膜層厚度（Thickness）指Build up和Penetration兩部份。T＝1/2Build up＋1/2Penetration 。硬度之 標(biāo)準(zhǔn)為B.S.5599規(guī)定HRC36以上（約HV350）接近底材部份可超過HRC60(HV700)以上。??3．耐磨性：以Taber Abraser CS-17 1000g 負(fù)載，鋁合金硬化處理之耐磨性遠(yuǎn)優(yōu)于硬鉻電鍍及其它之硬化鋼。4．尺寸：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。5．抗蝕性：經(jīng)封孔，鹽霧試驗（ASTM117規(guī)格）超過5000小時無腐蝕現(xiàn)象發(fā)生。6.合金材料適合性：適用于所有鋁合金，包括1000純鋁系（1050、臺灣本地1100）、臺灣本地2000鋁銅系（2014）、臺灣本地3000鋁錳系、臺灣本地5000鋁鎂系。6000鋁鎂矽系（6061、臺灣本地6063）7000鋁鋅系（7050）及鑄造鋁合金514.2、臺灣本地A514.2、臺灣本地518.2、臺灣本地ADC.5 ADC.6 等。7.耐電壓（Breakdown Voltage）：達(dá)1500VDC以上。8.高度電阻性：于20度C 為4Ⅹ10.15歐姆cm2/cm,可作為良好之絕緣體。9.耐熱性：膜層熔點達(dá)2050度C，短時間可保護鋁材在高溫中免受損害。10.低摩擦系數(shù)：磨光后的表面，摩控系數(shù)可低至0.095，因此各種軍械及民用裝備滑軌，均應(yīng)用此技術(shù)。11.氧化膜的結(jié)合力：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，很難用機械方法將它們分離，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。12.氧化膜結(jié)構(gòu)的多孔性：氧化膜具有多孔的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，可使膜層對各種有機物、臺灣本地樹脂、臺灣本地?zé)o機物、臺灣本地染料及油漆等表現(xiàn)出良好的吸附能力，可作為涂鍍層的底層，也可將氧化膜染成各種不同的顏色（硬質(zhì)氧化膜，只可染黑色）提高金屬的裝飾效果。制作硬質(zhì)氧化注意事項：1.制品上所有棱角應(yīng)倒成直徑不小于0.5mm的圓弧,不允許有銳角及毛刺以避免電流集中造成局部過熱、臺灣本地變脆、臺灣本地斷裂.?2.不要求厚膜部位用過氯乙烯膠等加以保護,螺紋孔,定位銷孔用塑料或膠皮堵塞.?3.制品經(jīng)硬質(zhì)氧化后,尺寸增加約為膜厚的一半(單邊)所以對尺寸要求嚴(yán)格的制品,應(yīng)根據(jù)膜厚確定其陽極氧化前的尺寸余量 .?4.氧化膜與基體結(jié)合牢固，但膜層有脆性，并隨厚度增加和增大，所以不宜用于承受沖擊，彎曲或變形的零件。達(dá)到一定厚度的硬質(zhì)膜會使鋁合金的疲勞強度有較大的降低，尤其是高強度鋁合金，故對承受疲勞荷重零件，進行硬質(zhì)氧化應(yīng)十分慎重。