高銅高硅鋁合金陽(yáng)極氧化環(huán)保工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及鋁合金陽(yáng)極氧化工藝，特別地涉及一種高銅高硅鋁合金氧化環(huán)保工藝，使得其氧化膜厚度可達(dá)10微米以上。
【背景技術(shù)】
[0002]鑄造鋁合金由于密度小，比強(qiáng)度高等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于航空、航天、汽車(chē)、機(jī)械等行業(yè)，隨著現(xiàn)代工業(yè)及鑄造新技術(shù)的發(fā)展，對(duì)鑄造鋁合金需求量越來(lái)越大。鑄造鋁合金為Al-Si系，Al-Cu系及Al-S1-Cu系，含硅、含銅量較大，鑄件中氣體及殘雜物較多，采用常規(guī)的陽(yáng)極氧化表面處理技術(shù)膜層易“燒蝕”或難以得到連續(xù)性好、較厚的膜層。
[0003]為解決這些問(wèn)題，韓國(guó)東等開(kāi)發(fā)了 ACE型多功能鋁合金陽(yáng)極氧化電源，采用單一硫酸溶液，基本解決了鑄造鋁合金陽(yáng)極氧化燒蝕現(xiàn)象；吳璐瑩、劉鈞泉等研究了添加劑存在下硫酸體系中對(duì)壓鑄鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化后氧化膜的耐蝕性等問(wèn)題，得到了一種性能優(yōu)良的陽(yáng)極氧化工藝；曹經(jīng)倩等開(kāi)發(fā)了一種硼酸為主要陽(yáng)極氧化介質(zhì)，通過(guò)加入一定量有機(jī)酸和無(wú)機(jī)鹽組成的混合弱酸電解液，在鑄鋁合金上獲得了一層不夾灰渣且有良好外觀(guān)的防護(hù)裝飾性陽(yáng)極氧化膜。但這些發(fā)明所采用的均為濃度很高的硫酸溶液，環(huán)境友好型差，而且采用高濃度的硫酸溶液進(jìn)行陽(yáng)極氧化，氧化膜孔隙率高，孔壁薄，對(duì)于高銅高硅的鋁合金氧化膜厚度不夠，氧化膜容易燒穿，膜孔不致密，導(dǎo)致氧化膜耐磨性與抗蝕性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為提尚尚銅尚娃鑄造招合金的表面耐磨性、抗腐蝕性，本發(fā)明提供了一種尚銅尚硅鋁合金陽(yáng)極氧化環(huán)保工藝，其采用環(huán)?；旌纤崛芤后w系，并通過(guò)施加中高頻脈沖電流在常溫下對(duì)高銅高硅鋁合金進(jìn)行陽(yáng)極氧化，可得到硬度高、抗蝕性強(qiáng)的厚氧化膜，本發(fā)明所提供的方法操作簡(jiǎn)單，易于工業(yè)化。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:
[0006]一種高銅高硅鋁合金陽(yáng)極氧化環(huán)保工藝，包括以下步驟:
[0007]S10，對(duì)高銅高硅鋁合金在丙酮和乙醇的混合溶液中進(jìn)行除油處理，在弱堿性溶液進(jìn)一步中溫除油，水洗，再進(jìn)行酸性溶液中和，水洗；
[0008]S20，進(jìn)行環(huán)保陽(yáng)極氧化，水洗，烘干，
[0009]其中環(huán)保陽(yáng)極氧化溶液組成如下:體積百分比為5?9%的H2S04，溶液濃度為10?50g/L的H3BO3,溶液濃度為20?80g/L的C7H6O6S,溶液濃度為I?6g/L的添加劑；
[0010]環(huán)保陽(yáng)極氧化過(guò)程中電流參數(shù)如下:電流密度為1-2.5A/dm2,頻率為900-1500HZ，占空比為40-80%，時(shí)間為60-150分鐘。
[0011]優(yōu)選地，丙酮和乙醇的混合溶液中丙酮與乙醇的體積百分比為1:1。
[0012]優(yōu)選地，所述中溫除油的溫度為50?70°C。
[0013]由于采用了上述技術(shù)方案，本發(fā)明具有如下的優(yōu)點(diǎn):
[0014](I)本發(fā)明實(shí)施例的氧化膜表面致密，孔隙率低，硬度高；
[0015](2)適合于高銅高硅鑄造鋁合金材料及各種形狀的工件；
[0016](3)采用環(huán)保陽(yáng)極氧化工藝，提高了高銅高硅鋁合金材料的耐蝕性與耐磨性；
[0017](4)所述技術(shù)方案操作簡(jiǎn)單、清潔環(huán)保、適用于形狀各異的鋁合金工件，易于工業(yè)化。
【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的高銅高硅鋁合金陽(yáng)極氧化環(huán)保工藝的步驟流程圖；
[0019]圖2(a)為本發(fā)明實(shí)施例的高銅高硅鋁合金陽(yáng)極氧化環(huán)保工藝的具體應(yīng)用實(shí)例I所得的高銅高硅鋁合金陽(yáng)極氧化的形貌圖；
[0020]圖2(b)為本發(fā)明實(shí)施例的高銅高硅鋁合金陽(yáng)極氧化環(huán)保工藝的具體應(yīng)用實(shí)例2所得的高銅高硅鋁合金陽(yáng)極氧化的形貌圖；
[0021]圖2(c)為本發(fā)明實(shí)施例的高銅高硅鋁合金陽(yáng)極氧化環(huán)保工藝的具體應(yīng)用實(shí)例3所得的高銅高硅鋁合金陽(yáng)極氧化的形貌圖；
[0022]圖2(d)為本發(fā)明實(shí)施例的高銅高硅鋁合金陽(yáng)極氧化環(huán)保工藝的具體應(yīng)用實(shí)例4所得的高銅高硅鋁合金陽(yáng)極氧化的形貌圖；
[0023]圖2(e)為本發(fā)明實(shí)施例的高銅高硅鋁合金陽(yáng)極氧化環(huán)保工藝的具體應(yīng)用實(shí)例5所得的高銅高硅鋁合金陽(yáng)極氧化的形貌圖；
[0024]圖2(f)為本發(fā)明實(shí)施例的高銅高硅鋁合金陽(yáng)極氧化環(huán)保工藝的具體應(yīng)用實(shí)例6所得的高銅高硅鋁合金陽(yáng)極氧化的形貌圖。
【具體實(shí)施方式】
[0025]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0026]相反，本發(fā)明涵蓋任何由權(quán)利要求定義的在本發(fā)明的精髓和范圍上做的替代、修改、等效方法以及方案。進(jìn)一步，為了使公眾對(duì)本發(fā)明有更好的了解，在下文對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)描述中，詳盡描述了一些特定的細(xì)節(jié)部分。對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)沒(méi)有這些細(xì)節(jié)部分的描述也可以完全理解本發(fā)明。
[0027]參見(jiàn)圖1，所示為本發(fā)明實(shí)施例的高銅高硅鋁合金陽(yáng)極氧化環(huán)保工藝的步驟流程圖，包括以下步驟:
[0028]S10，對(duì)高銅高硅鋁合金在丙酮和乙醇的混合溶液中進(jìn)行除油處理，在弱堿性溶液進(jìn)一步中溫除油，水洗，再進(jìn)行酸性溶液中和，水洗；
[0029]S20，將去油處理后的高銅高硅鋁合金進(jìn)行環(huán)保陽(yáng)極氧化，水洗，烘干，
[0030]其中環(huán)保陽(yáng)極氧化溶液組成如下:體積百分比為5?9%的H2SO4,溶液濃度為10?50g/L的H3BO3,溶液濃度為20?80g/L的C7H6O6S,溶液濃度為I?6g/L的添加劑；
[0031]環(huán)保陽(yáng)極氧化過(guò)程中電流參數(shù)如下:電流密度為1-2.5A/dm2,頻率為900-1500HZ，占空比為40-80%，時(shí)間為60-150分鐘。
[0032]實(shí)施例1
[0033]將高銅高硅鋁合金件在丙酮和乙醇的混合液中(丙酮與乙醇的體積百分比為I: I)浸泡除油，然后在碳酸氫鈉弱堿性溶液(溶液PH為8-9)中溫除油，水洗，含磷酸與氫氟酸的酸性溶液中和后，水洗備用。將以上處理過(guò)的鋁合金件浸入等環(huán)保陽(yáng)極氧化溶液中進(jìn)行陽(yáng)極氧化。陽(yáng)極氧化溶液組成如下=H2SO4 5% (體積百分比)；H3B03 50g/L，C7H606S40g/L，納米粒子添加劑2g/L。接通電源，為了防止鑄鋁燒蝕，根據(jù)工件表面積大小來(lái)逐漸調(diào)節(jié)電流密度，使得電流從0.5A/dm2在15分鐘內(nèi)均勻增加到2A/dm 2，頻率900HZ，占空比50% ;陽(yáng)極氧化總時(shí)間為60分鐘，其中總時(shí)間包括電流均勻增加部分的時(shí)間。
[0034]該實(shí)施例所得高銅高硅鋁合金氧化膜表面致密，見(jiàn)圖2 (a)，硬度為680H