[發明專利]一種無磷酸含硅鋁合金電化學拋光工藝

無效

• 申請號: 201410275141.4
• 申請日: 2014-06-19
• 公開（公告）號: CN104032363A
• 公開（公告）日: 2014-09-10
• 發明（設計）人: 邵志松;周韋;曹經倩;史少欣
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: C25F3/20
• 分類號: C25F3/20
• 代理公司: 南昌洪達專利事務所 36111
• 代理人: 劉凌峰

技術領域

????本發明涉及一種鋁合金材料表面處理方法，特別是適用含硅量超過2%以上的鑄造鋁合金的表面處理,具體涉及一種無磷酸含硅鋁合金電化學拋光工藝。

背景技術

鋁合金由于其質量輕,大氣中耐腐蝕性好,已經成為廣泛使用的一種材料.對于復雜鋁零件,由于整體機械加工成本過高,目前主要采用鑄造的方法。而含硅量高的鋁合金特別適合鑄造,因為硅元素加入到熔融鋁液中可以提高鋁液的流動性,從而降低氣孔、沙眼等各種鑄造缺陷。因此在鑄造鋁合金選擇時,各個廠家大都采用含硅量高的鋁合金進行鑄造，如目前廣泛使用ADC12含硅量在10%--12%，但是硅元素的加入給鋁合金的表面處理帶來困難,使得鑄造鋁合金難以被化學拋光,無法得到光亮的表面。為解決含硅量高的鋁合金表面光澤問題,很多科研工作者付出了巨大的努力,但效果不理想；本單位科研工作者在不懈努力下,通過電化學方法終于突破技術難關。

發明內容

本發明的目的在于提供一種無磷酸含硅鋁合金電化學拋光工藝，特別是適用于含硅量超過2%，采用普通化學拋光難以獲得光亮表面的鋁合金，該工藝能夠在含硅量高達10%左右的ZL102，ADC12（日本牌號）鑄造鋁合金表面獲得高光澤的表面,對含硅量小的鋁表面獲得光澤度更好。

本發明是這樣來實現的，一種無磷酸含硅鋁合金電化學拋光工藝，其特征在于工藝方法為：

（1）將含硅鋁合金工件上掛，掛具采用鋁合金或鈦合金,保證接觸良好,經過除油處理，得到無油的表面，水清洗干凈；

（2）用鋁質夾具鈦夾具固定好，放入裝有研制電解液的電解槽，電解液溫度控制在30—60攝氏度,采用恒流進行拋光,?平均電流密度為3-10A/dm²，如采用恒壓進行拋光，電壓控制在10-50v,通電時間3-15分鐘,也可根據需要適當延長時間,光亮度會更好；

（3）在拋光時,采用循環泵攪拌電解液，電解拋光結束后，斷電后將工件取出，進行冷水洗和熱水洗，

（4）水洗后壓縮空氣吹干就可以下掛。

本發明所述含硅鋁合金電解液組份和工藝參數含量如下：85%以上的三乙醇胺體積比60-75%，40%含量的氫氟酸體積比25-40%，尿素:2-5g/L。

本發明所述配置電解液時，其pH值控制在4-7，較佳值為5-6.5。

本發明所述電解液物質和體積比一樣，采用其它含量三乙醇胺和氫氟酸進行配置時，其pH值控制在4-7之間。??

本發明的優點是：解決了含硅量高的鋁合金通過化學拋光獲得光亮表面的難題.通過發明的電解液和利用傳統電拋光流程即可得到高光澤的表面,提高了造鋁表面的裝飾效果.同時本發明采用的拋光電流密度比一般電拋光低,能耗低,具有更好的運用價值；本發明采用的電解液不含磷酸，突破的傳統拋光體系。

具體實施方式

以下以實施例對本發明作進一步詳細描述，但本實施例并不用于限制本發明，凡是采用本發明的相似結構及其相似變化，均應列入本發明的保護范圍。

本發明的工藝流程如下所示：噴砂?→上掛?→?除油?→?水洗?→?電解拋光?→?水洗?→水洗?→?吹干-下掛。

（1）噴砂；大多數鑄造鋁合金表面有組織缺陷,采用噴砂可以去除表面的缺陷,對于含硅表面無組織缺陷的可以不使用。

（2）上掛；由于拋光試樣為陽極,一般的可溶性金屬不適用,建議使用鋁制掛具,掛具于試樣觸點以外的地方用絕緣涂料處理.上掛要保證試樣與掛具接觸良好。

（3）除油；油污附著在試樣表面,會影響實驗表面的導電性,同時也會污染拋光液,因此,用于拋光的試樣必須除油干凈,?特別是壓鑄鋁合金表面的脫模劑必須除去。??????????????????????????????

（4）電解拋光；電解拋光時試樣作陽極,可以采用鉛板或其它不被氫氟酸腐蝕的金屬都可以。

電解拋光采用的電解液為:85%以上的三乙醇胺體積比60-75%；40%含量的氫氟酸體積比25-40%；尿素:2-5g/L。其pH值控制在4-7之間。

電解液溫度控制在30-60攝氏度,溫度低拋光時間長并且亮度低,而溫度過高,或導致硅化學溶解低于鋁的溶解使試樣表面發黑.在正常工藝溫度范圍內,一般拋光時間控制在3-10分鐘

（5）水洗；由于拋光液較粘稠，呈酸性，因此在拋光結束后要立即進行水洗，以保證拋光液不能對鋁基材產生腐蝕而影響表面的光澤。

（6）干燥；經過電解拋光和水洗后的試樣可以直接用無油的壓縮空氣吹干，也可以采用烘箱烘干。