[發明專利]鋁合金硬質陽極氧化處理工藝

有效

• 申請號: 201310421043.2
• 申請日: 2013-09-16
• 公開（公告）號: CN103484913A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 張兵;孟祥東;孫鵬飛;鄧松杰
• 申請（專利權）人: 青島聚蚨源機電有限公司
• 主分類號: C25D11/08
• 分類號: C25D11/08;C25D11/10;C25D11/16;C25D21/12
• 代理公司: 濟南舜源專利事務所有限公司 37205
• 代理人: 王連君

技術領域

本發明涉及一種鋁合金硬質陽極氧化處理工藝，屬于鋁合金表面處理領域。

背景技術

鋁合金的硬質陽極氧化處理主要用于工程或軍事目的，它既適用于變形鋁合金，也可用于壓鑄造合金零件部件。硬質陽極氧化膜一般要求厚度為25-150um，大部分硬質陽極氧化膜的厚度為50-80um，膜厚小于25um的硬質陽極氧化膜，用于齒鍵和螺線等使用場合的零部件，耐磨或絕緣用的陽極氧化膜厚度約為50um，在某些特殊工藝條件下，要求生產厚度為125um以上的硬質陽極氧化膜，但一般來說陽極氧化膜越厚，其外層的顯微硬度越低，膜層表面的粗糙度越高。

目前生產厚度為125um以上的硬質陽極氧化膜，國內外應用最廣的處理工藝是低溫的硫酸硬質陽極氧化工藝，這種工藝一般是選用硫酸溶液或添加有機酸，如草酸、氨基磺酸等的硫酸溶液，為保證膜層的硬度、耐磨性和膜厚達到要求，電解液的工作溫度必須保持在5℃以下，需要采用人工強制冷卻和壓縮空氣攪拌等方法排放處理過程中產生的熱量，否則膜層容易起粉或零件邊角處出現燒蝕。

發明內容

本發明的目的在于提供一種鋁合金硬質陽極氧化處理工藝，該工藝通過對電解液配方進行改進，并調整陽極氧化工藝參數，使得電解液的工作溫度保持在常溫，即可避免出現局部溫度升高，膜層容易起粉或零件邊角處燒蝕等氧化膜弊病，而且氧化膜層的硬度、耐腐蝕性和膜厚均達到要求。

本發明所采用的技術解決方案是：

一種鋁合金硬質陽極氧化處理工藝，包括以下步驟：

先對鋁合金工件表面進行脫脂、水洗處理，然后將處理后的鋁合金工件放入電解液中進行硬質陽極氧化處理，最后用清水洗凈，烘干；

所述每升電解液中包括以下組分：硫酸150-180g，鋁離子5-15g；

所述陽極氧化處理步驟如下：控制電解液溫度為18-21℃，氧化電壓為14-18V，先用低電流密度1-2A/dm²進行硬質陽極氧化12-15min，再用高電流密度5-7A/dm²進行硬質陽極氧化80-100min。

優選的，所述每升電解液中還包括以下組分：乳酸15-20g，檸檬酸22g，草酸5-6g，三乙醇胺8-10g。

進一步優選，所述每升電解液中還包括以下組分：硅酸鈉12-15g。

更進一步優選，所述每升電解液由以下組分組成：硫酸160g，鋁離子10g，乳酸16g，檸檬酸22g，草酸6g，三乙醇胺8g，硅酸鈉15g，其余為蒸餾水。

優選的，所述每升電解液中還包括以下組分：草酸8-10g，酒石酸15-20g，甘油10-15g。

進一步優選，所述每升電解液中還包括以下組分：硫酸鎳6-8g。

更進一步優選，所述每升電解液由以下組分組成：硫酸150g，鋁離子10g，草酸8g，酒石酸16g，甘油12g，硫酸鎳6g，其余為蒸餾水。

優選的，所述脫脂步驟在脫脂槽中進行，脫脂槽中存放有質量百分比濃度為2%-3%酸性脫脂劑，脫脂時間為1-3分鐘。

優選的，陽極氧化處理工藝還包括堿蝕步驟，堿蝕步驟在對鋁合金工件進行脫脂后進行，堿蝕步驟中每1000L槽液包括以下重量成分：平光堿蝕劑5-6Kg，氫氧化鈉50-60Kg。

優選的，所述堿蝕步驟如下：先控制槽液溫度為40-45℃，在此溫度下堿蝕1-3分鐘；然后將槽液溫度升至50-55℃，并在此溫度下堿蝕20-30分鐘。

本發明的有益技術效果是：

本發明鋁合金硬質陽極氧化處理工藝在常溫下進行，省去了對電解液進行降溫的繁瑣步驟，節材節能，處理后的鋁合金硬質陽極氧化膜的厚度為280-300μm時，仍然具有高硬度和高密度，大大提高了硬質鋁合金表面的耐磨性和耐腐蝕性，另外硬質陽極氧化過程中對氧化膜的溶蝕很少，成膜速度快，并且電解液不會因鋁離子的增加而報廢，壽命長。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發明的技術方案作進一步的描述，但本發明并不限于這些實施例。

實施例1

先對鋁合金工件表面進行脫脂、水洗處理，然后將處理后的鋁合金工件放入電解液中進行硬質陽極氧化處理，最后用清水洗凈，烘干。

所述每升電解液由以下組分組成：硫酸180g，鋁離子5g，其余為蒸餾水。

所述陽極氧化處理步驟如下：控制電解液溫度為18℃，氧化電壓為14V，先用低電流密度2A/dm²進行硬質陽極氧化12min，再用高電流密度7A/dm²進行硬質陽極氧化100min。