[發明專利]二步法鑄鋁合金微弧氧化處理方法

無效

• 申請號: 201310427048.6
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN103526258A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 馬婕;王守超;楊院生;伊希斌;王修春;張晶;劉碩
• 申請（專利權）人: 山東省科學院新材料研究所;濟南優肯特銳科技有限公司
• 主分類號: C25D11/12
• 分類號: C25D11/12
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及微弧氧化膜層的制備方法，特別涉及在鑄鋁合金表面制備預氧化膜及微弧氧化膜的方法。

背景技術

壓鑄鋁合金具有密度小、比強度高、容易加工成型等優點，因此廣泛應用于航空航天等國防工業、交通運輸業及船舶、潛艇等海上設備。但由于鋁合金中加入了各種合金元素，特別是高強度鑄造鋁合金中含有Si、Cu、Mg等元素，增加了腐蝕敏感性，在大氣環境下都可能產生腐蝕而破壞，其次是表面硬度較低，容易磨損。因此對于壓鑄鋁合金制件，必須采取有效的表面處理措施，以增強其耐腐蝕性和表面硬度。

微弧氧化是鋁合金表面強化處理領域的研究熱點之一。微弧氧化膜層結構致密、硬度高，能顯著增強鋁合金表面的耐磨、耐腐蝕、絕緣及抗高溫沖擊等特性。目前壓鑄鋁合金的微弧氧化處理存在起弧時間長、電流密度大、能耗較高等問題，限制了該技術在工業生產領域的應用和推廣。因此縮短起弧時間、降低電流密度、減少能耗，對于微弧氧化技術在壓鑄鋁合金表面處理領域的進一步推廣應用，以及延長壓鑄鋁合金制件使用壽命和擴大其應用范圍，具有重要的理論意義和應用價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種二步法鑄鋁合金微弧氧化處理方法，縮短鑄鋁合金微弧氧化起弧時間，降低微弧氧化處理電流密度，從而減少處理能耗。該方法可使鑄鋁合金微弧氧化處理所需電流密度下降80%以上。

本發明的二步法鑄鋁合金微弧氧化處理方法按照以下步驟進行：

（1）鑄鋁合金預氧化處理：使用去離子水對鑄鋁合金樣品進行沖洗1min，然后放入電解液中，以鑄鋁合金樣品為正極，不銹鋼板為負極，在電解液中預氧化處理5~10min，電解液溫度為15~55℃，電流密度為1.0~5.0A/dm²，脈沖電壓為150~350V，脈沖頻率為400Hz，占空比為5~10%；

（2）將步驟（1）處理后的鑄鋁合金樣品取出，用去離子水沖洗1min，15~35℃干燥30min；

（3）鑄鋁合金微弧氧化處理：將步驟（2）處理后的鑄鋁合金樣品放入電解液中，以鑄鋁合金樣品為正極，不銹鋼板為負極，在電解液中微弧氧化處理10~30min，電解液溫度為25~45℃，電流密度為0.5~2.5A/dm²，脈沖電壓為200~450V，脈沖頻率為400~800Hz，占空比為10~20%；

（4）將步驟（3）處理后的鑄鋁合金樣品取出，用去離子水沖洗1min，100~120℃干燥30min，得到具有均勻致密的微弧氧化膜層的鑄鋁合金樣品；

其中步驟（1）、（3）中所述的電解液是以去離子水為溶劑，由濃度為10~50g/L的六偏磷酸鈉溶液和濃度為2~10g/L的氫氧化鈉溶液組成。

本發明所述鑄鋁合金的Si含量在5~35wt%。

本發明的優點是縮短鑄鋁合金微弧氧化處理的起弧時間，顯著降低微弧氧化的電流密度，從而達到提高生產效率、減少處理能耗的目的。對于微弧氧化技術在壓鑄鋁合金表面處理領域的進一步推廣應用，以及延長壓鑄鋁合金制件使用壽命和擴大其應用范圍，具有重要的理論意義和應用價值。

具體實施方式

實施方式1

（1）對Si含量為9wt%的鑄鋁合金進行預氧化處理。電解液溫度為15~55℃，電流密度為1.0~3.0A/dm²，脈沖電壓為150~350V，脈沖頻率為400Hz，占空比為10%，處理時間為5min。電解液配方為：六偏磷酸鈉10~50g/L、氫氧化鈉2~10g/L；

（2）將步驟（1）處理后的鑄鋁合金樣品取出，用去離子水沖洗1min，15~35℃干燥30min；

（3）將步驟（2）處理后的鑄鋁合金樣品進行微弧氧化處理。電解液溫度為25~45℃，電流密度為0.5~1.0A/dm²，脈沖電壓為200~400V，脈沖頻率為400Hz，占空比為20%，處理時間為10min。電解液配方為：六偏磷酸鈉10~50g/L、氫氧化鈉2~10g/L；

（4）將步驟（3）處理后的鑄鋁合金樣品取出，用去離子水沖洗1min，100~120℃干燥30min。

實施方式2

（1）對Si含量為18wt%的鑄鋁合金進行預氧化處理。電解液溫度為15~55℃，電流密度為2.0~3.0A/dm²，脈沖電壓為150~350V，脈沖頻率為400Hz，占空比為8%，處理時間為5min。電解液配方為：六偏磷酸鈉10~50g/L、氫氧化鈉2~10g/L；