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。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。太仓硬质氧化质量
常温铝硬质阳极氧化又叫普通氧化,膜厚一般在5-15微米,硬度200-400HV。低温氧化一般用于硬质氧化,硬质氧化的特点。1:色泽膜层呈灰.褐.墨绿至黑色,与材料成分和工艺有关,而且温度愈低,膜层愈厚色泽愈深。2:硬度氧化膜硬度极高,在纯铝上HV=1200-1500,在合金铝上硬度明显降低。HV=400-800.由于微孔可吸附润滑剂,故可提高耐磨能力。 3:厚度膜层较高可达到250微米,所以又称为厚膜氧化。4:腐蚀具有极高的耐腐蚀能力,尤其在工业大气和海洋性气候中有好的耐腐蚀性能。5:绝缘与绝热性硬质膜电阻大,膜层100微米,可耐2000伏以上,熔点达 2050摄氏度,导热系数低至67KW/(M.K),是极好的耐热材料。6:结合力与机体结合十分强固。由于铝硬质阳极氧化的特性,故应用的地方很多。主要用于耐热,耐磨,绝缘性能要求很高的铝制零件,如活塞,汽缸,轴承,水电设备叶轮等。太仓硬质氧化质量铸造铝合金通常需要硬质阳极氧化来提高其性能。
硬质氧化膜层与哪些因素有关?铝及铝合金表面上,能否形成好的硬质氧化膜层,这主要是与电解液的成份浓度、温度、电流密度以及其原材料的成分等这些方面有关的,下面就来讲解一些。电解液的浓度:如果是采用硫酸电解液进行阳极氧化,那么其浓度范围为10%—30%。如果浓度过低的话,那么就会损坏零件,反而会带来不良影响。温度:温度下降,氧化膜的耐磨性会提高,但是也不能太低,所以温度偏差应在±2℃的范围内,这样是比较合适的。
硬质氧化在恒电流工艺下,溶液温度低、电流密度高、硫酸浓度低都会使得氧化膜阻挡层厚度增大,导致阳极氧化电压升高,氧化膜的孔隙率也随着下降,因此氧化膜的显微硬度也随之提高。在外加电压达到起弧电压之前,金属表面已经被阳极氧化膜所覆盖。这层介电性的氧化膜使得电流迅速下降,为了氧化膜的继续生长,只有增大电压使原氧化膜的薄弱位置发生击穿,导致局部火花以维持氧化膜生长所需要的电流。硬质氧化膜质量随着电流密度变化而有所区别,通常随着电流密度的增加,硬质氧化膜的孔隙增多,其硬度和耐磨性也随着提高。硬质阳极氧化是-种厚膜阳极氧化法。
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。硬质氧化处理的注意事项:制品上所有棱角应倒成直径不小于0.5mm的圆弧。太仓硬质氧化质量
硬质氧化有着不同使用工艺方法。太仓硬质氧化质量
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。太仓硬质氧化质量