铝及铝合金无铬表面处理技术研究进展
来源:电镀与涂饰(2010-05-28) 分类：[技术文摘] 关键字：
作者：纪红*，朱祖芳（北京有色金属研究总院，北京 100088）
摘要：综述了铝及铝合金无铬表面处理技术，包括锆钛类处理、硅烷处理、稀土转化膜、高锰酸盐转化膜、钴盐转化膜、锂盐转化膜、有机酸转化膜等。目前在实践中获得应用的有锆钛转化处理和硅烷处理，但尚无一种无铬处理工艺能够完全代替铬酸盐处理工艺。
关键词：铝及铝合金；表面处理；化学转化膜；耐蚀性能
中图分类号：TG178 文献标志码：A
文章编号：1004 – 227X (2009) 06 – 0034 – 04
Research progress of chromate-free surface treatment technology on aluminum and its alloys//JI Hong*, ZHU Zu-fang
Abstract: Thechromate-freesurface treatment technologies foraluminum and its alloys including Zr/Ti treatment, silane treatment, rare earth conversion coatings, permanganate conversion coatings, cobalt salt conversion coatings, lithium salt conversion coatingsand organic acid conversion coatings werereviewed. The Zr/Ti treatm ent and silane treatment have beenused in practice. However,there is not a non-chromate conversion coating that can totally replace the chromate conversion coating.
Keywords: aluminum and itsalloy; surface treatment; chemical conversion coating; corrosion resistance
First-author’s address: Beijing General Research Institute for Non-ferrous Metals, Beijing100088, China
1 前言
由于铝的标准电极电位较负，在使用过程中易发生腐蚀，须经表面处理后才能使用。我国现今通用的处理方法是采用铬酸盐处理，但由于其中含有六价铬，其使用越来越受到严格限制。因此，环境友好的新型无铬表面处理技术越来越受到人们的关注。
·无铬表面处理技术
2. 1 锆钛类处理
锆钛处理体系从20世纪80年代开始发展，是目前为数不多的得到工业化应用的工艺之一。它最早用于易拉罐的表面处理，后来逐渐扩展到汽车、电子、航空、建筑型材等行业。这种工艺的处理液主要由含钛、锆、铪的金属盐，氟化物，硝酸盐和有机添加剂组成，通过浸渍、喷淋的方式形成转化膜。膜层主要是由锆钛盐、铝的氧化物、铝的氟化物及锆钛的配合物等组成的混合夹杂物。其优点在于工艺操作简单，所获得的膜层与有机聚合物的结合力强[1-3]。
日本Parker公司研制的一个典型配方是：磷酸盐0.04 g/L，钛0.05 g/L，氟离子0.4 g/L，单宁酸0.2 g/L，pH 4.9。30 ~ 60 °C下喷淋或浸渍5 ~ 6 s即可获得转化膜[2]。郭瑞光等[3]的研究表明，钛酸盐化学转化膜拥有许多与铬酸盐化学转化膜相同的性质，如稳定、牢固、自愈性良好，能够有效防止铝合金的腐蚀等。钛酸盐转化膜能起到保护作用是基于它抑制了铝合金表面阳极反应的发生和提高了点蚀电位。
汉高公司从20世纪70年代起就已经开发了无铬转化处理技术，当时以氟锆酸、硝酸和硼酸为基础配方；80年代又开发了磷酸锆和磷酸钛配方，被广泛应用于易拉罐表面钝化。其无铬钝化产品Alodine(阿洛丁)5200的处理时间为5 ~ 120 s，温度20 ~ 30 °C，处理液pH为3.0 ~ 3.6，所获得的涂层由30% ~ 40%的锆(钛)盐、25% ~ 35%的铝的氧化物、5% ~ 15%的铝的氟化物和2% ~ 30%的有机聚合物组成。其特点是：无重金属，降低了污水处理的成本，减少了重金属对环境的污染，改善了操作工人的作业环境；基于锆盐和钛盐以及聚合物等，取代了重金属钝化膜；室温处理，节约能源；钝化时间短，提高了生产效率；既可用于喷淋也可用于浸渍；为有机涂层提供了极好的基底[4]。
锆钛体系目前在铝罐、室内散热器和铝轮毂等方面已获得了应用，但其耐蚀性能仍低于铬酸盐膜，而且经此工艺处理后的转化膜没有颜色，给工业生产带来了一定的困难，因而在高耐候性和高耐蚀性要求的产品上还很少应用。
2. 2 硅烷处理
硅烷表面处理是近年来新发展起来的一项技术，国外已经有了很多专利[5]，也被认为是一种很有希望代替铬酸盐的工艺。硅烷分子中同时存在亲有机和亲无机的两种官能团，通过硅烷偶联剂就可以把有机材料和无机材料这两种性质差异很大的材料牢固结合在一起。对于铝合金而言，硅烷可与基底铝合金形成极强的Me─O─Si键，而硅烷的有机部分又可与表面涂层形成化学键结合。因此，硅烷处理可大大提高表面涂层与基体铝合金的结合力，从而提高铝合金的耐蚀性[6]。
文献[7]采用电化学技术在LY12铝合金表面制备了十二烷基三甲氧基硅烷(DTMS)膜，主要是通过DTMS 硅烷试剂与铝合金基体发生化学键合作用，生成─SiOAl键而实现成膜。膜层的电化学阻抗谱(EIS)测试表明，与开路电位下相比，采用阴极电位沉积方法得到的硅烷膜，耐蚀性能有明显提高，且存在一个最佳“临界电位”，在此电位下沉积得到的硅烷膜具有最佳的耐蚀性。
除硅烷外，目前还有使用倍半硅氧烷(SSO)在金属表面形成致密的保护膜。SSO是一类结构简式为(RSiO1.5)n的有机/无机杂化物，这类化合物是由有3个官能团的有机取代烷氧硅烷水解缩合而成，它不仅可以在金属表面形成致密的保护膜，而且可与金属面以Si─O─M化学键相结合，极大地增强了膜的附着能力和耐蚀性能[8]。
2. 3 稀土转化膜
稀土转化膜是一种开发比较早的无铬化处理工艺，在1994年的亚洲太平洋精饰会议上被众多专家认为是最具有希望代替铬和有良好发展前景的转化膜之一[9]。它最初由Hinton等人提出，当时采用的是最简单的浸泡法[10]。经过多年发展，稀土转化膜的成膜方法除浸泡法之外，还有熔盐浸泡法、阴极电解沉积法等。下面介绍几种常用的稀土转化膜工艺。
2. 3. 1 浸泡工艺
将铝合金置于铈盐溶液中长期浸泡。文献[11]就是将铝合金在含0.1% CeCl3的0.1 mol/L NaCl溶液中浸泡168 h后，在其表面形成铈氧化物膜。处理溶液的pH为6.5，处理温度25 °C。这是早期使用的方法，因耗时过长而不适用于工业化。
2. 3. 2 碱性两步成膜工艺
将铝合金在四价和三价碱性铈溶液中分别浸泡30min和25 min。LF6铝合金试样经此工艺处理后，可承受504 h以上的中性盐雾试验[12]。
2. 3. 3 稀土波美处理工艺
这种工艺是先将铝合金用热水处理，在其表面形成波美层，然后再将其浸到稀土盐溶液中，形成稀土转化膜[13]。其特点是在成膜液中不需要使用强氧化剂。
2. 3. 4 铈盐酸性成膜工艺
王成[14]等人于室温下，将LY12铝合金置于含有10 g/L CeCl3·7H2O和40 mL/L H2O2的溶液(pH为3)中处理6 ~10 min，在LY12铝合金表面形成一种金黄色的、与表面结合良好的化学转化膜。该膜对铝合金的点蚀具有较好的抑制作用。
2. 3. 5 稀土盐强氧化剂成膜工艺
此类工艺的成膜溶液通常由稀土金属盐、强氧化剂、成膜促进剂和辅助添加剂组成，其特点是引入强氧化剂(如H2O2、KMnO4、(NH4)2S2O8等)和成膜促进剂(包括HF、SrCl2、NH4VO3、(NH4)2ZrF6等)，使成膜速率显著提高，成膜时间缩短，处理温度降低。有些配方中还含有铝的有机螯合物，如葡萄糖酸及其盐，或者庚糖酸及其盐等[15-17]。
2. 3. 6 双层稀土转化膜成膜工艺
这是指在有波美层的铝合金上，以Ce(NO3)3处理液体系所得转化膜为底层，以Ce(CO3)2处理液体系所得转化膜为外层的处理工艺。底层和外层处理溶液的pH均为4，室温操作，底层的处理时间为2 h，外层的处理时间为100 min。此双层稀土转化膜的耐蚀性能明显优于Alodine转化膜[18]。
2. 3. 7 阴极电解稀土转化膜工艺
Hinton等在不同阴极电流密度下，将7075铝合金作为阴极，在1.0g/L CeCl3溶液中进行阴极极化，得到黄色的稀土转化膜。这种处理方法大大缩短了成膜所需时间，但所得转化膜的耐蚀性和稳定性较差[19]。
2. 3. 8 Ce–Mo转化膜工艺
Ce–Mo转化膜是20世纪90年代由美国南加利福尼亚大学的Mansfeld[20]首先提出来的，它结合了高温浸泡和电化学方法。此种工艺获得的氧化膜虽然耐蚀性较好，但处理温度过高，步骤繁琐，且需要将溶液维持在沸腾状态，因而难以用于实际生产。李国强等[21]提出了改进的Ce–Mo工艺，即将铝合金置于由2.5 g/L NaKC4H4O6·4H2O、7.5 g/L Na2CO3、2.5 g/L (NH4)2Ce(NO3)6和5.0 g/L Na2MoO4组成的溶液(pH为9 ~ 10)中，95 ~ 100 °C下处理20 min。经过此工艺处理的LF6铝合金，其耐蚀性能超过了Alodine 1200S转化膜。
2. 3 高锰酸盐转化膜
高锰酸盐作为强氧化剂，能加速铝及铝合金的腐蚀，但经过适当处理则可形成好的转化膜。文献[22]在高锰酸钾溶液中生成了黑色无铬转化膜，其处理工艺为：KMnO4 6 g/L，ZnSO4·7H2O 1.5 g/L，
Co(NO3)2·6H2O 20 g/L，AlCl3 1 g/L，H2SO4 1 mL/L，十二烷基硫酸钠0.1 g/L；一次黑化温度55 °C，时间20 min；二次黑化温度40 °C，时间8 min。此工艺可用于铸铝ADC12的表面处理，膜层主要由三氧化二铝和锰的各种氧化物组成。另外，钴的加入提高了膜的黑度。此膜可以抑制基体表面腐蚀微电池的阳极和阴极反应，提高铝合金的耐蚀性能。
2. 4 钴盐转化膜
谢伟杰等[23]通过正交设计确定了一种钴盐转化膜工艺，其配方为：乙酸钴10 ~ 17 g/L，乙酸钠40 ~ 80 g/L，氟化钙3 ~ 5 g/L，稀土添加剂0.25 ~ 1.00 g/L，润湿剂0.5 ~ 2.0 g/L，处理温度60 ~ 65 °C，时间20 ~ 30 min。该工艺所生成的膜层具有良好的外观和耐蚀性能，但与油漆的结合力中等。其成膜过程先后经历了润湿剂吸附、铝的非稳态溶解和膜的稳态生长3个阶段。
2. 5 锂盐转化膜
将LF3M防锈铝、L3M工业纯铝、高纯铝等浸入含7.4 g/L Li2CO3，4.9 g/L LiOH的溶液中(锂离子可促进铝在碱性碳酸盐溶液中的钝化)，室温下处理20 min，可获得锂盐转化膜。转化膜是由Al3+、Li+、
OH?和等离子组成的复合盐。该膜层在致密性和耐蚀性方面明显优于自然氧化膜，与铬酸盐转化膜相当，兼具阴、阳极阻滞作用。锂盐转化处理的范围较小，铝合金的成分、热处理状态等都对成膜效果有较大影响[24]。
2. 6 有机酸转化膜
有机转化膜是在金属基体表面形成的难溶性配合物薄膜，具有耐腐蚀、抗氧化的作用，目前主要是指含植酸和单宁酸的转化膜。单宁酸是一种多元苯酚的复杂化合物，水解后呈酸性，与氟钛化合物等配合使用，可形成无毒的单宁酸转化膜，通常用于饮食行业铝材的表面处理。
植酸是一种少见的金属多齿螯合剂，在金属表面与金属发生配位反应时，能形成致密、坚固的膜层，且能有效地阻止氧气等进入金属表面。另外，经植酸处理后的金属表面由于具有与有机涂料相近的化学性质，因此这类膜层与大多数涂料都有良好的匹配功能，附着力良好，可用作涂装的底层。欧洲专利EP 0078866提供了一种植酸转化膜的配方：H3PO4 2 g/L，3–甲基– 5–羟基吡唑1.2 g/L，植酸1 g/L，H2ZrF6 0.7 g/L，Na2SO40.5 g/L，NaF 0.5 g/L。盐雾和耐湿热试验证明，该配方处理后的铝及铝合金有极强的耐蚀性能[25]。
3 结语
国内外对于铬酸盐取代工艺作了大量的工作，也取得了一定的成果，如锆钛体系、硅烷处理等已开始在工业上投入使用，但其性能与铬酸盐相比还存在一定的差距，更多的研究还只限于实验室阶段，缺乏经济性好、适用性广、容许范围大的实际可操作的工艺。另外，对于各种工艺成膜机理及耐蚀机理方面的认识都还比较笼统，还有待进一步的研究。
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1) anoding chemical conversion film
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1.
Phosphating primer and anoding chemical conversion film were measured using Electrochemical impedance spectroscopy(EIS)and potentiostatic anodic polarization curves.
通过电化学阻抗谱和恒电位稳态阳极极化曲线2种电化学测试方法,对磷化底漆和阿洛丁化学转化膜进行了测试,发现磷化底漆的耐蚀性明显优于阿洛丁化学转化膜,其极化电阻RP比阿洛丁转化膜高一个数量级,钝化区电位范围在-0。
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有金黄色，铝本色，绿色等。这种转化膜导电性能好，是电子产品的最好选项，如手机电池内导电条，磁电设备等。该膜层适合所有铝及铝合金产品。但该转化膜质软，不耐磨，因此不利于做产品外部件利用。 铬化工艺流程： 脱脂—>铝酸脱—>铬化—>包装—>入库 铬化适合于铝及铝合金，镁及镁合金产品。 品质要求： 1）颜色均匀，膜层细致，不可有碰伤，刮伤，用手触摸，不能有粗糙，掉灰等现象。 2 ）膜层厚度。 —————— 第二节，阳极氧化 阳极氧化:可以使产品表面形成一层均匀，致密的氧化层，(Al2O3 。6H2O 俗名钢玉)这种膜能使产品的表面硬度达到(200-300HV)，如果特种产品可以做硬质阳极氧化，产品表面硬度可达 400-1200HV，因而硬质阳极氧化是油缸，传动，不可缺的表面处理工艺。 另外这种产品耐磨性非常好，可做航空，航天相关产品的必用工艺。阳极氧化和硬质阳极氧化不同之处:阳极氧化可以着色，装饰性比硬质氧化要好的多。施工要点:阳极氧化对材质要求很严格，不同的材质表面有不同的装饰效果，常用的材质有6061，6063，7075，2024 等，其中，2024 相对效果要差一些，由
铝因为它的易加工、视觉效果好、表面处理手段丰富受大众欢迎,那么日常产品中的铝及铝合金的表面加工工艺,你知道多少呢? 1.喷沙(喷丸) 利用高速砂流的冲击作用清理和粗化金属表面的过程。这种方法的铝件表面处理能够使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度,使工件表面的机械性能得到改善,因此提高了工件的抗疲劳性,增加了它和涂层之间的附着力,延长了涂膜的耐久性,也有利于涂料的流平和装饰。该工艺我们经常在苹果公司的各类产品中看到,以及被现有的电视机面壳或中框也越来越多采用。 2.抛光 利用机械、化学或电化学的方法,使工件表面粗糙度降低,以获得光亮、平整表面的加工方法。抛光工艺主要分为:机械抛光、化学抛光、电解抛光。铝件采用机械抛光+电解抛光后能接近不锈钢镜面效果,给人以高档简约、时尚未来的感觉(当然易留下指纹还要多加呵护)。 3.拉丝 金属拉丝是反复用砂纸将铝板刮出线条的制造过程。拉丝可分为直纹拉丝、乱纹拉丝、旋纹拉丝、螺纹拉丝。金属加工微信,内容不错,值得关注。金属拉丝工艺,可以清晰显现每一根细微丝痕,从而使金属哑光中泛出细密的发丝光泽,产品兼备时尚和科技感。 4.高光切削 采用精雕机将钻石刀加固在高速旋转(一般转速为20000转/分)的精雕机主轴上去切削零件,在产品表面产生局部的高亮区域。切削高
光的亮度受铣削钻头速度的影响,钻头速度越快切削的高光越亮,反之则越暗并容易产生刀纹。金属加工微信,内容不错,值得关注。高光高光切削在手机的运用中特别多,如iphone5,近年来部分高端电视机金属边框采用了高光铣削工艺,加之阳极氧化及拉丝工艺使得电视机整体充满了时尚感与科技的锐利感。 5.阳极氧化 阳极氧化是指金属或合金的电化学氧化,铝及其合金在相应的电解液和特定的工艺条件下,由于外加电流的作用下,在铝制品(阳极)上形成一层氧化膜的过程。阳极氧化不但可以解决铝表面硬度、耐磨损性等方面的缺陷,更能延长铝的使用寿命并增强美观度,已成为铝表面处理不可缺少的一环,是目前应用最广且非常成功的工艺。 6.双色阳极氧化 双色阳极氧化是指在一个产品上进行阳极氧化并赋予特定区域不同的颜色。双色阳极氧化因为工艺复杂,成本较高;但通过双色之间的对比,更能体现出产品的高端、独特外观。
浅谈汽车铝合金轮毂锻造成形工艺的应用 发表时间：2018-06-15T15:20:22.017Z 来源：《电力设备》2018年第3期作者：杨倩 [导读] 摘要：在汽车行驶系统当中，轮毂属于其中非常重要的一项组成部分，在制作过程中实现了对各种先进工艺的充分利用。 （秦皇岛戴卡兴龙轮毂有限公司河北省轻合金车轮工程技术研究中心河北省秦皇岛市 066000） 摘要：在汽车行驶系统当中，轮毂属于其中非常重要的一项组成部分，在制作过程中实现了对各种先进工艺的充分利用。如今，在汽车制造中，汽车铝合金轮毂锻造成形工艺得到了非常普遍的应用，因为其自身具备非常明显的优化，所以在汽车制造业中获得了非常广泛的发展前景，同时也对汽车行业的应用地位进行了明确。本文主要针对汽车铝合金轮毂锻造成形工艺进行了分析，希望能为相关人员提供合理的参考依据。 关键词：汽车；铝合金轮毂；锻造；成形工艺；应用 轮毂属于汽车系统当中一项非常重要的组成构件，并且对于使用性能方面有着非常高的要求。铝合金汽车轮毂与钢制汽车轮毂相比具有一定的差异，铝合金汽车轮毂其优势主要体现在重量比较轻、耗油量较低，并且还具有非常强的减震性能，这对于提升汽车的形式性能有着非常重要的作用，从而为汽车行驶的安全性提供良好的保障。在我国制造业水平不断提升的基础上，汽车行业也开始面向安全与节能的方向不断发展，而轮毂性能在一定程度上将直接影响到汽车的安全性。铝合金轮毂因为自身所具有的优势，在汽车制造业中得了非常广泛的应用。 1.汽车铝合金轮毂的特点分析 在汽车系统的各个组成构件中，汽车轮毂属于其中非常重要的一项组成部分，在制造过程中如果实现对铝合金轮毂的有效利用，可以在很大程度上提升汽车的行驶性能，同时还能为汽车行驶过程中的安全性能提供良好的保障。结合实际情况可以了解到，汽车铝合金轮毂如今在汽车制造业中得到了非常广泛的应用，其应用优势主要体现在了以下几个方面. 1.1良好的散热性能 通常情况下，汽车在行驶过程中会产生一定的热源，这些热源主要是由刹车或者是轮胎与地面之间进行摩擦而导致的。尤其是在高速行驶的基础上，车轮本身的温度会一直呈现出上升的趋势，这就会在很大程度上提升轮胎爆炸现象发生的概率。而通过对铝合金轮毂的使用，其散热性能要比普通的钢铁轮毂超出三倍左右，并且在结构的设计方面也有助于热源的散发，即便是处于连续刹车的状态下，也能够将汽车轮胎温度控制在一定的范围之内，从而可以为汽车行驶过程中的安全性提供良好的保障。 1.2 有效改善汽车的行驶性能 在汽车系统制造过程中，通过对铝合金轮毂的使用，可以在一定程度上实现对于轮胎之间的有效分离，这样振摆与振动的现象就会相应的减小，从而使汽车的重心得到不断的改善。主要是因为铝合金在振动性能方面要明显高于钢材质，并且铝合金轮毂在进行制造的过程中所选择的工艺为数控设备，这就能体现出良好的平衡性。而钢轮毂在制造的过程中主要是通过焊接的形式来完成的，导致平衡性得不到有效的保障，尤其是在高速性能方面得不到有效的改善。而通过对铝合金轮毂的利用，就能对钢轮毂中存在的问题实现有效的解决，结合相关的调查结果可以了解到，铝合金轮毂在振动程度方面要比钢轮毂减少了10%左右。 2.汽车铝合金轮毂成形方法 2.1 锻造成形法 锻造成形法指的是在对锻压机械充分使用的基础上，针对金属配料属于一定的压力，在这时就能使金属产生一定的变形现象，从而可以具备相应的机械性能。通过对锻造成形法的应用，可以针对金属冶炼过程中产生的疏松问题进行有效的解决，同时还能对整体的结构进行不断的优化，在机械性能方面要明显的优于普通材料的铸件。结合相关设备中的组成构建可以了解到，一些重要的零部件因为受到工作条件的影响，如果形状比较简单的部件可以采用焊接的形式来完成，其中锻件方式有着非常广泛的应用，如今锻造技术已经形成了完善的加工流程，主要包括了下料、加热、锻造、热处理、粗加工以及表面处理等几个方面的内容。 2.2 铸造成形法 铸造成形法主要是对金属进行熔炼，在达到液体状态之后，浇筑到相应的铸型当中，然后经过凝固以及处理工作之后，就能得到预期形状以及大小的铸件。当铸造毛坯成形之后，不仅可以减少对机械以及人工的使用，同时还能减少成本的投入力度。在汽车制造过程中。铝合金轮毂因为自身具有明显的实用性强以及成本低等优势，所以在制造行业中实现了非常广泛的应用。 2.3 旋压成形法 旋压成形法具有锻造、挤压、拉伸以及弯曲等特点，属于目前一种新型的制造工艺，在旋压机芯模上，实现了与金属统柸、平板毛柸以及预制柸之间的有效结合，是一种空心旋转体零件。在对这种方法进行使用的过程中，不但可以实现非常高的精准度，同时还能有效保证表面的清洁性，产品在使用过程中具有非常强的性能，因此，在制造过程中实现了非常广泛的应用。 3.汽车铝合金轮毂锻造成形工艺 汽车铝合金轮毂锻造工艺目前在汽车制造过程中有着非常广泛的应用，主要是因为这种制造工艺实现了轮毂质量以及性能方面的有效结合。汽车轮毂锻造工作的开展，在一定程上将直接影响到汽车最终的使用性能，因此，汽车轮毂锻造属于整个制造过程中的重点环境。如果在锻造工作操作过程中没有对细节方面实现合理的控制，那么最终将会对汽车的使用性能带来非常严重的影响，同时也会影响汽车行驶过程中的安全性，从而可能会带来各种安全隐患的发生，严重时可能会出现轮毂断裂的现象。因此，在汽车制造过程中，工作人员一定要对汽车铝合金轮毂锻造环节引起足够的重视，对具体的锻造工艺操作流程进行全面的了解，这样才能为轮毂锻造的形成质量提供良好的保障，在汽车铝合金锻造成形工艺使用过程中，需要对以下几个方面引起足够的重视：首先，需要对锻件工艺性进行深入分析。在这一过程中需要对锻件的材料、尺寸以及形状等方面进行充分的考虑，在对材料进行选择的过程中，应该实现对开式锻模方法的有效利用，通常情况下可以进行闭式模锻，针对于一些塑性比较差的材料而言，应该实现对闭式模锻的充分利用。在对模锻进行选择的过程中，一般都是选择了铝合金等轻金属，或者是有色合金进行利用，主要是因为这些材质在模锻过程中所产生的温度比较低，并且不会对模具带来磨损现象；其次，在形状方面，关于轮毂或者是轴承等旋转体锻件，一般情况下可以采用整体凹模模锻。如果是锻件本身的形状具有一定的复杂性，只有在模锻时可以从模膛当中进行取出，就可以对整体凹模模锻进行充分的利用，因此，旋转体部件或者是形状比较复杂的锻件可以进行精密模锻；最后，关于尺寸以及表面的质量，在对锻造成形工艺进行利用的过程中，关于模具的设计工作一定要对影响锻件精度的相
铝合金轮毂热处理
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铝合金轮毂热处理 1、铝合金轮毂热处理过程及重要性 热处理就是以一定的加热速度,升到某一温度下保温一定时间并以一定的速度冷却，得到某种合金组织和性能要求的一种加工方法。其主要目的是：提高力学性能，增强耐腐性能，改善加工性能，获得尺寸的稳定性。 铸造铝合金轮毂选用的材料是A3５6铝合金（美国牌号）,对应的国内合金牌号为ＺL１0１，属铝-硅系铸造合金,通常采用T６热处理工艺，含义如下表: 表1 热处理状态代号、名称及特点 代号热处理状态名称目的 T１人工时效提高硬度，改善加工性能，提高合金的强度。 T2 退火消除内应力,消除机加工引起的加工硬化,提高尺寸稳定性及增加合金的塑性。 T4 固溶处理提高强度和硬度,获得最高的塑性及良好的抗蚀性能。 Ｔ5 固溶处理+不完全人工时 效 用以获得足够高的强度,并保持有高的塑性，但抗蚀性 下降。 Ｔ6 固溶处理+完全人工时效用以获得最高的强度，但塑性及抗蚀性降低。 T7 固溶处理＋稳定化回火提高尺寸稳定性和抗蚀性,保持较高的力学性能。 T８固溶处理和软化回火获得尺寸的稳定性,提高塑性，但强度降低。 铝合金轮毂的热处理强化的主要方法是固溶淬火加人工时效。在Al-Si-Mg合金中,固溶处理的实质在于:将合金加热到尽可能高的温度,并在该温度下保持足够长的时间，使强化相Mg ２ Si充分溶入α-Aｌ固溶体,随后快速冷却，使高温时的固溶体呈过饱和状态保留到室温。温度愈高,愈接近固相线温度,则固溶处理的效果愈好。固溶处理也会改变共晶Sｉ的形态，随着固溶保持时间的延长，Si相有一个缓慢球化和不断粗化的过程,这种过程随固溶温度的提高而增强。一般铝合金轮毂的固溶温度选择在535－-５4５℃之间，时间为6小时。固溶温度对Sｉ相形态的影响要比保温时间的影响大得多,通过参照相关理论和试验发现，５５０℃保温100分钟后的Ｓi相形态等同于54０℃保温300分钟后的形态,目前中信戴卡公司热处理工序步进式连续炉，除特殊产品有明确要求外,均采用固溶5５0℃保温1４0分钟左右的热处理工艺。当然,选择的是较高的固溶温度,对设备稳定性的要求也很高，炉膛内各部温度要均匀，否则局部温度过高,会导致部分产品过热、过烧。 铝合金轮毂淬火时的水温一般选择在60－-80℃之间,而且水的状态对机械性能也有一定影响,这是因为轮毂淬火时水温升高，工件表面局部水气化的可能性增大,一旦气囊形成，冷速就明显降低,这会使机械性能降低,因而在工件淬火的情况下，必须要开启水循环装置(搅拌器、循环泵等）,使水箱内的水处
铝及铝合金的特点 1.密度低 铝的密度约为2.7g/cm3，在金属结构料中仅高于镁的第二轻金属，只有铁或者铜的1/3。 2.塑性高 铝及其合金延展性好，可通过挤压、轧制或拉拔等压力加工手段制成各种型、板、箔、管和丝材。 3.易强化 纯铝强度不高，但通过合金化和热处理容易使之强化，制造高强度铝合金，强度可以和合金钢媲美。 4.导电好 铝的导电性和导热性仅次于银、金、铜。设铜相对导电率为100，则铝为64，铁只有16。如按照等质量金属导电能力计算，铝几乎是铜的一倍。 5.耐腐蚀 铝和氧具有有极高的亲和力，自然条件下铝表面会生成保护性氧化物，具有比钢铁好得多的耐腐蚀性 6.易回收 铝的熔融温度低，为660°С左右，废料容易再生，回收率极高，回收能耗只是冶炼的3%。 7.可焊接
铝合金可通过惰性气体保护法焊接，焊接后力学性能好，耐腐蚀性好，外观美丽，满足结构料要求 8.易表面处理 铝可通过阳极氧化着色处理，处理后硬度高，耐磨耐腐蚀及电绝缘性好，通过化学预处理还可以进行电镀、电泳、喷涂等进一步提高铝的装饰性和保护性 铝的表面机械预处理 1.机械预处理的目的 a.提供良好的表观条件，提高表面精饰质量；提高产品品级；减少焊接的影响；产生装饰效果；获得干净表面。 2.机械预处理的常用方法 常用的机械预处理方法有抛光、喷砂、刷光、滚光等方法。具体采用那一种预处理要根据产品的类型、生产方法、表面初始状态及最终精饰水平而定。 3.机械抛光的原理及作用 高速旋转的抛光轮与工件摩擦产生高温，是金属表面发生塑性变形，从而平整了金属表面的凸凹点，同时使在周围大气氧化下瞬间生成的金属表面的极薄氧化膜反复地被磨削下来，从而变得越来越光亮。主要作用是去除工件表面的毛刺、划痕、腐蚀斑点、砂眼、气孔等表面缺陷。同时进一步清除工件表面上的细微不平，使其具有更高的光泽，直至镜面效果。 4.喷砂的原理及作用
【工艺知识】铝材表面处理工艺大全介绍 总则 表面处理：它是通过机械和化学的方法处理后，能在产品的表面上形成一层保护机体的保护层。在自然界中能达到稳定状态，增加机体的抗蚀性和增加产品的美观，从而提升产品的价值。表面处理种类的选择首先要从使用环境，使用寿命，人为欣赏的角度出发，当然经济价值也是考虑的核心所在。 表面处理的流程包括前处理，成膜，膜后处理。包装，入库。出货等工序，其中前处理包括机械处理，化学处理。 机械处理包括喷吵，抛丸，打磨，抛光，打蜡等工序。机械处理目的使产品表面剔除凹凸不平，补救表面其它外观不良现象。化学处理使产品表面的油污锈迹去除，并且形成一层能使成膜物质更好的结合或和化成活性金属机体，确保镀层有一个稳定状态，增加保护层的结合力，从而达到保护机体的作用。 铝材表面处理 铝材常见的化学处理有铬化，喷漆，电镀，阳极氧化，电泳等工艺。其中机械处理有拉丝，抛光，喷吵，打磨等工艺。 ——————
第一节铬化 铬化会便产品表面形成一层化学转化膜，膜层厚度在0.5-4um，这层转化膜吸附性好，主要作为涂装底层。外观有金黄色，铝本色，绿色等。这种转化膜导电性能好，是电子产品的最好选项，如手机电池导电条，磁电设备等。该膜层适合所有铝及铝合金产品。但该转化膜质软，不耐磨，因此不利于做产品外部件利用。 铬化工艺流程： 脱脂—>铝酸脱—>铬化—>包装—>入库 铬化适合于铝及铝合金，镁及镁合金产品。 品质要求： 1）颜色均匀，膜层细致，不可有碰伤，刮伤，用手触摸，不能有粗糙，掉灰等现象。 2 ）膜层厚度0.3-4um 。 —————— 第二节，阳极氧化
阳极氧化:可以使产品表面形成一层均匀，致密的氧化层，(Al2O3 。6H2O 俗名钢玉)这种膜能使产品的表面硬度达到(200-300HV)，如果特种产品可以做硬质阳极氧化，产品表面硬度可达400-1200HV，因而硬质阳极氧化是油缸，传动，不可缺的表面处理工艺。 另外这种产品耐磨性非常好，可做航空，航天相关产品的必用工艺。阳极氧化和硬质阳极氧化不同之处:阳极氧化可以着色，装饰性比硬质氧化要好的多。施工要点:阳极氧化对材质要求很严格，不同的材质表面有不同的装饰效果，常用的材质有6061，6063，7075，2024 等，其中，2024 相对效果要差一些，由于材质中CU 的含量不同，因此7075 硬质氧化呈黄色，6061，6063 呈褐色，但普通阳极氧化6061，6063，7075 没多大的差别，但2024 就容易出现很多金斑。 一，常见工艺 常见的阳极氧化工艺有拉丝雾面本色，拉丝亮面本色，拉丝亮面染色，雾面拉丝染色(可染成任何色系)。抛光亮面本色，抛光雾面本色，抛光亮面染色，抛光雾面染色。喷吵亮面本色，喷吵雾面本色，喷沙染色。以上镀种均可用在灯饰器材上。 二，阳极氧化工艺流程 除油—>碱蚀—>化抛—>中和—>黎地—>中和 阳极氧化—>染色—>封孔—>热水洗—>烘干
汽车铝合金轮毂的在线无损检测 刘明利 谢晋 于革刚 张书立(机械科学研究院 北京 100044) 鲁永长 张培君 王绍江 (中信戴卡轮毂制造有限公司 秦皇岛 066000) 摘 要 简要阐述了汽车铝合金轮毂的在线无损检测技术,介绍了一种专门用于汽车轮毂在线检测的X射线探伤设备的工作原理。 主题词 汽车轮毂 无损检测 X光机 1 概述 汽车铝合金轮毂最早出现在1923年,但是真正形成大规模生产是在80年代,其中以日本生产的最多,年产量达到1000万只以上。我国在80年代中期开始从国外引进铝合金轮毂生产线,目前年产量已达到100万只以上。铝合金轮毂重量轻、造型优美,能使轿车更美观,同时,散热性能好,增强了轮胎使用寿命以及具有更好的运动学和动力学性能,这些正是它在轿车领域广泛使用的重要原因。 目前比较成熟的铝合金轮毂制造工艺主要有低压铸造法、锻造法、冲挤成型法、滚形法、旋压法等,但不管采用哪种制造工艺都不能保证每件产品内部都没有缺陷。而这种内部缺陷仅凭“肉眼”不能发现,检查时又不允许破坏工件,因此,人们想到了无损检测技术,而且把它作为铝合金轮毂制造工艺中的重要环节,即每一个轮毂只有经过无损检测确定无缺陷后,才能进入下一道工序,可见轮毂的在线无损检测技术在其生产中是非常重要的。 2 汽车轮毂无损检测的设备组成汽车铝合金轮毂在压铸后存在的缺陷一般是气孔、夹杂、疏松,属于体积型缺陷,射线检测比较适用,因此在实际工作中一般采用射线检测法。 在低压铸造法当中,轮毂的生产要经过以下8个工序: 选料→精炼→低压铸造→X射线检查(100%)→清理,喷砂、去毛刺→热处理→机械加工→表面处理 由于X射线检查处于生产线上的第4道工序,因此,从安全和提高生产效率考虑,必须使轮毂处在封闭的铅房内,进行自动检测。这样,就需要一套专门的自动检测设备,对每一个轮毂进行无损检测,然后进行下一道工序。 作者近期为中信秦皇岛戴卡轮毂股份有限公司研制了1套专门用于汽车轮毂在线检测的X光探伤设备,如图1所示。该设备主要包括以下几个部分 : 图1 设备外形图 1)X射线发生器和图像增强器 X射线穿透轮毂照射在图像增强器上,形成的透视图信号经导线传送到监视器上,显示轮毂体内部质量。 2)铅板房 — 1 4 —
铝合金轮毂基础知识 一、轮毂的概念及工作状况 ●轮毂的概念： 轮毂又叫轮圈，在行业外也有一些不同的叫法：车轮、轮辋等。它作为整车行驶部分的主要承载件，是左右整车性能最重要的安全部件，在OE主机厂被定为A级安全件。 ●轮毂的受力状况： 轮毂通常会受到两个力的作用：一是要承受静态时车辆本身垂直方向的自重载荷；二是要经受车辆行驶中来自各个方向因起动、制动、转弯、石块冲击、路面凹凸不平等各种动态载荷所产生的不规则应力。 轮毂的静态应力分布 轮毂被安装到车上后，车轮便承受着整车垂直方向的自重力。其中轮辋部分是通过轮胎的充气压力传递而来的，轮辐部分的力是通过轮辋传递来的车辆自重力，这些力都属于静态应力。 二、轮毂的工艺介绍及材质优缺点 ●轮毂的材质分类及应用车型： 轮毂通常使用的材料有钢材和铝合金材料两大类，即钢圈和铝轮。钢圈多应用于卡车、货车和大客车等；铝轮已普通应用于轿车、SUV/MPV等(不过有的汽车厂为降低成本给轿车配的备胎还有使用钢圈)。 ●“钢圈”的工艺介绍及材质优缺点： 生产工艺：是用合金钢板材通过轧辊和冲压制成轮辋、轮辐(或钢丝)的坯料，再经铆接、点焊、二氧化碳电弧焊、挤压等工序装配组合而成。 材质优缺点： 优点：制造工艺简单，生产成本低、价格便宜，抗金属疲劳能力强不易变形等。 缺点：外形不美观造型单一，重量大耗油，惯性阻力大，散热性较差，易生锈等。 ●“铝轮”的工艺介绍及材质优缺点： 生产工艺：是将铝合金锭熔化成铝液后进行精炼变质、除气扒渣处理形成较纯净的铝液，铝液再进行铸造浇铸(重力或低压)成白毛坯之后去除浇口、帽口再进行热处理（固熔→淬火→时效），再通过数控车床和加工中心做机械加工形成半成品，再进行粗打磨、前处理清洗、吹水烘干、喷粉+烘烤固化形成粉坯，再进行精打磨、喷色漆、喷透明漆(或透明粉)+烘烤固化后形成最终成品。 ●“铝轮”的工艺介绍及材质优缺点： 材质优缺点： 优点：外观美观造型丰富，重量轻省油，惯性阻力小增加改动机寿命，散热性较好提高轮胎寿命，制造精度高平衡性佳/舒适度好等，漆层附着不易生锈。 缺点：制造工艺复杂，生产成本高，价格较贵，材质较脆抗金属疲劳能力一般容易变形开裂(受严重撞击时易断裂)等。 三、铝合金轮毂的材料介绍 ●铝合金轮毂所应用的材料型号： 轮毂在铸造铝合金方面，目前行业里广泛使用的材料是A356.2铝合金(是属于美国ASTM标准里的
铝合金表面处理方式 表面处理方式的种类与用途 表面处理工艺:喷涂? 烤漆? 电镀?? 阳极氧化? 浸渗?? 喷油?? 喷砂 喷涂：利用压力或静电力将油漆或粉末附着在工件表面,使工件有防腐和外观装饰作用. 烤漆：在基材上打上底漆、面漆，每上一遍漆，都送入无尘衡温烤房，烘烤。 电镀：利用电解作用使金属或其它材料制件的表面附着一层金属膜的工艺。可以起到防止腐蚀,提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用??? 阳极氧化：金属或合金的电化学氧化。将金属或合金的制件作为阳极，采用电解的方法使其表面形成氧化物薄膜。金属氧化物薄膜改变了表面状态和性能，如表面着色，提高耐腐蚀性、增强耐磨性及硬度，保护金属表面等。 浸渗：是一种微孔（细缝）渗透密封工艺。将密封介质（通常是低粘度液体）通过自然渗透（即微孔自吸）、抽真空和加压等方法渗入微孔（细缝）中，将缝隙填充满，然后通过自然(室温）、冷却或加热等方法将缝隙里的密封介质固化，达到密封缝隙的作用。 喷油：将油漆喷在产品表面，自然风干的方式。? 喷砂：是采用压缩空气为动力，以形成高速喷射束将喷料（铜矿砂、石英砂、金刚砂、铁砂、海砂）高速喷射到被需处理工件表面，使工件表面的外表面的外表或形状发生变化，由于磨料对工件表面的冲击和切削作用，使工件的表面获得一定的清洁度和不同的粗糙度，使工件表面的机械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲劳性，增加了它和涂层之间的附着力，延长了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和装饰。 2.表面处理前的事项 抛光：利用柔性抛光工具和磨料颗粒或其他抛光介质对工件表面进行的修饰加工。抛光不能提高工件的尺寸精度或几何形状精度，而是以得到光滑表面或镜面光泽为目的，有时也用以消除光泽（消光）。通常以抛光轮作为抛光工具。抛光轮一般用多层帆布、毛毡或皮革叠制而成，两侧用金属圆板夹紧，其轮缘涂敷由微粉磨料和油脂等均匀混合而成的抛光剂。抛光时，高速旋转的抛光轮（圆周速度在20米／秒以上）压向工件，使磨料对工件表面产生滚压和微量切削，从而获得光亮的加工表面，表面粗糙度一般可达～微米;当采用非油脂性的消光抛光剂时，可对光亮表面消光以改善外观。对产品表面要求稍低时，常采用滚筒抛光
表面处理工艺
电镀工艺 1前言 2常用镀种简况 2.1镀锌 2.2镀铜 2.3镀镍 2.4镀铬 3合金电镀 3.1高耐蚀锌合金电镀工艺 3.1.1电镀锌-铁合金工艺及钝化处理 3.1.2电镀锌-镍合金工艺及钝化处理 3.2代铬工艺 3.3玫瑰金电镀工艺 3.4仿金电镀工艺 3.5黑色镀层电镀工艺 4电子电镀 4.1PCB电镀简况 4.1.1传统的PCB的电镀 4.1.2直接电镀技术出现和发展 4.1.3印制板电镀多种表面涂复工艺流程实例4.1.4印制板电镀技术的最新进展 4.2电子元器件和接插件的电镀
4.2.1电子元器件和接插件电镀简况 4.2.2微电子元器件电镀 4.2.3镀锡 4.2.4甲基磺酸镀锡铅合金 4.2.4.1甲基磺酸镀锡铅合金溶液的原材料 4.2.4.2镀液配方及操作条件 4.2.5无铅钎焊电镀工艺的发展 5化学镀镍 6典型通用产品的电镀工艺 6.1锁具、灯饰与装饰五金的电镀 6.2摩托车、汽车配件与钢制家俱的电镀 6.3卫生洁具配件的电镀 6.4电池壳的电镀 6.5汽车铝合金轮毂的电镀 7环境保护与清洁生产 7.1电镀废水处理技术现状 7.2清洁生产势在必行 8电镀技术发展展望 8.1培养与造就一批高素质的电镀复合型人材，培训一大批现场工程师与技师 8.2形成比较完善的电镀技术研究开发体系 8.3我们基础化工原材料、金属材料品种还不够
齐全，质量参差不一 8.4电镀生产过程的自动化控制 8.5宣传、贯彻质量管理和质量保证体系的ISO9000标准、ISO14000及电镀国家、行业标准 8.6加强国际间的合作与交流，参加国际市场竞争 8.7加强工艺管理及设备配套，切实提高产品质量 8.8缩小南北、东西差距，重新思维观念定位8.9环境保护与资源回收利用 铝汽缸镀铬故障的解决办法 1 故障分析 由于铝在空气中易氧化，从前处理到电镀的每一个细小环节出现问题，都可能引起镀层剥落，因此在查找原因时，必须深入生产现场，逐个工序进行排查。 由于长期承担小型无人驾驶飞机的生产任务，其中发动机汽缸材料为铸铝合金。为了提高汽缸体内腔的表面硬度，增强耐磨性能，长期以来一直采用镀硬铬工艺；镀层的各项性能均较好。然而近来有一批汽缸体在镀铬后出现了镀层
铝合金轮毂热处理相关知识 1、铝合金轮毂热处理过程及重要性 热处理就是以一定的加热速度，升到某一温度下保温一定时间并以一定的速度冷却，得到某种合金组织和性能要求的一种加工方法。其主要目的是：提高力学性能，增强耐腐性能，改善加工性能，获得尺寸的稳定性。 铸造铝合金轮毂选用的材料是A356铝合金（美国牌号），对应的国内合金牌号为ZL101，属铝-硅系铸造合金，通常采用T6热处理工艺，含义如下表： 表1 热处理状态代号、名称及特点 铝合金轮毂的热处理强化的主要方法是固溶淬火加人工时效。在Al-Si-Mg 合金中，固溶处理的实质在于：将合金加热到尽可能高的温度，并在该温度下保持足够长的时间，使强化相Mg2Si充分溶入α-Al固溶体，随后快速冷却，使高温时的固溶体呈过饱和状态保留到室温。温度愈高，愈接近固相线温度，则固溶处理的效果愈好。固溶处理也会改变共晶Si的形态，随着固溶保持时间的延长，Si相有一个缓慢球化和不断粗化的过程，这种过程随固溶温度的提高而增强。一般铝合金轮毂的固溶温度选择在535--545℃之间，时间为6小时。固溶温度对Si 相形态的影响要比保温时间的影响大得多，通过参照相关理论和试验发现，550℃保温100分钟后的Si相形态等同于540℃保温300分钟后的形态，目前中信戴卡公司热处理工序步进式连续炉，除特殊产品有明确要求外，均采用固溶550℃保温140分钟左右的热处理工艺。当然，选择的是较高的固溶温度，对设备稳定性
的要求也很高，炉膛内各部温度要均匀，否则局部温度过高，会导致部分产品过热、过烧。 铝合金轮毂淬火时的水温一般选择在60--80℃之间，而且水的状态对机械性能也有一定影响，这是因为轮毂淬火时水温升高，工件表面局部水气化的可能性增大，一旦气囊形成，冷速就明显降低，这会使机械性能降低，因而在工件淬火的情况下，必须要开启水循环装置（搅拌器、循环泵等），使水箱内的水处于流动状态，水温均匀，工件表面没有形成气囊的机会，保持一定的冷却速度，确保淬火效果。 控制淬火的转移时间对Mg2Si强化相的分布很重要，转移时间长会使强化元素扩散析出而降低合金的力学性能，所以转移时间越短越好，这也是生产实际中为什么要求转移时间控制在20s之内的原因。 淬火后人工时效温度的选择，对轮毂机械性能的影响非常明显，较高的时效温度下，屈服强度σ0.2随时效时间的增加而提高，延伸率δ则会降低，硬度升高。相反较低的时效温度和较短时效的时间，屈服强度σ0.2会偏低，而延伸率δ升高，硬度降低。目前时效温度通常选择130--160℃之间，时间为150分钟左右。 根据热处理工序特点及质量特性，热处理工序被定为T特性工序。铝合金轮毂热处理的重要性在于，产品能否满足安全使用要求。其质量特性不能用肉眼直观的进行判别，各项性能指标需要借助专门的检验仪器和设备，对轮毂进行各类检测而获得，由于受到检测频率和检测部位的限制，对于每一炉产品，甚至对每一个产品，检测都只是个别的、局部的，无论如何都不能达到对热处理质量100%的检测，检验也不能完全反映整批产品或整个产品的热处理质量；而且由于热处理过程特点是连续生产，批量投入，一旦出现热处理质量问题，对整个工序的影响面很大；另外热处理的产品是经过了熔炼、铸造、X光等工序的轮毂半成品，如果出现热处理质量问题，其损失也是不言而喻的；更主要的是轮毂热处理缺陷的漏检，很容易引发严重的质量事故，给企业带来无法估量的损失。 2、影响铝合金轮毂热处理性能的因素 首先是热处理工序对性能的影响（工艺参数是前提，工艺执行是过程）；其次是化学成分的影响（合金元素的含量控制，尤其是有害元素Fe的控制）；第三是熔炼过程中铝液的净化（除渣、除气）、晶粒细化（常用细化剂AL-TI-B）、变质效果（常用变质剂Sr）；第四是铸造过程中的产生的疏松、夹杂、气孔、
铝合金阳极氧化与表面处理技术第一章引论 1. 铝及铝合金的性能特点密度低；塑性好；易强化；导电好；耐腐蚀；易回收；可 焊接；易表面处理 2. 简述铝合金的腐蚀性及其腐蚀形态 1）腐蚀性：（1）酸性腐蚀：铝在不同的酸中有不同腐蚀行为，一般在氧化 性浓酸中生成钝化膜，具有很好的耐蚀性，而在稀酸中有“点腐 蚀”现象。局部腐蚀；（2）碱性腐蚀：铝在碱性溶液中的腐 蚀，碱能与氧化铝反应生成偏铝酸钠和水，然后再进一步与铝反应 生成偏铝酸钠和氢气。全面腐蚀；（3）中性腐蚀：在中性盐溶 液中，铝可以是钝态，也可能由于某些阳离子或者阳离子的作用发 生腐蚀。点腐蚀。 2）腐蚀形态：点腐蚀，电偶腐蚀，缝隙腐蚀，晶间腐蚀，丝状腐蚀和层状腐蚀等 点腐蚀：最常见的腐蚀形态，程度与介质和合金有关 电偶腐蚀：接触腐蚀，异（双）金属腐蚀，在电解质溶液中，当两种金属或合金相接触（电导通）时，电位较负的金属腐蚀被加速，而电位较正的金属 受到保护的腐蚀现象。 缝隙腐蚀：两个表面接触存在缝隙，该处充气溶解氧形成氧浓差原电池，使缝隙内产生腐蚀。 晶间腐蚀：与热处理不当有关，合金元素或金属间化合物沿晶界沉淀析出，相对于晶粒是阳极，而构成腐蚀电池。 丝状腐蚀：丝状腐蚀是一种膜下腐蚀，呈蠕虫状在膜下发展，这种膜可以是漆膜，或者其他涂层，一般不发生在阳极氧化膜的下面。丝状腐蚀与合金成 分、涂层前预处理和环境因素有关，环境因素有适度、温度、氯化物； 层状腐蚀：剥层腐蚀，也叫剥蚀。 3. 铝合金表面处理技术包括哪几个方面？表面机械预处理（机械抛光或扫纹等） （2）化学预处理或化学处理（化学转化或化学镀等）（3）电化学处理（阳极氧化或电镀等）（4）物理处理（喷涂、搪瓷珐琅化及其物理表面技术改性）等。 搪瓷珐琅：将无机物的混合物熔融成不同熔点玻璃态物质。 4. 铝合金阳极氧化膜的特性有哪些？有：耐蚀性；硬度和耐磨性；装饰性；有机涂 层和电镀层附着性；电绝缘性；透明性；功能性 第二章铝的表面机械预处理 1. 预处理的目的：（1）提高良好的表观条件和表面精饰质量。（2）提高产品品 级。（3）减少焊接的影响。（4）产生装饰效果。（5）获得干净表面。 2. 磨光操作要求 （1）磨料种类和粒度的选择：根据工件材料的软硬程度、表面状况和质量要求等选用；表面越硬或越粗糙则用较硬及较粗的磨料。
我国目前铝合金表面处理的工艺及其环境效应 我国铝合金型材的表面处理工艺包括阳极氧化，阳极氧化后电泳涂漆，化学转化后喷粉， 化学转化后喷漆等四种工艺。它们虽然源自西欧和日本的工艺，但在我国得到了融合、提升 和发展。但是在过去引进国外技术及国产化过程中，重点放在结合我国的当时技术水平、资 源特点、并从方便管理和降低成本等因素考虑较多，环境效应关注不够。因此有关废水、废 气的处理思路、方案和措施，甚至在某些工艺路线方面，从新的环境效益的视角去审视,都 存在不少问题,其中包括若干亟待解决的问题，本文在此基础上提出一些技术设想和新建议。 一、铝材表面处理生产线废水废气的排放标准 各行业的不同工艺需要控制的污染物质并不相同，为此废水的排放的浓度标准也不可能 相同。对于铝合金加工行业，废水的排放标准可执行国家标准GB 8978-1988 “污水综合排 放标准”。排放标准按地面水域使用功能要求和污水排放去向，对于向地面水水域排放和城 市下水道排放的污水分别执行一、二、三级的标准。 对排入重点保护水域、生活饮用水水源地、一般经济渔业水域、重要风景游览区等水域 的污水需要执行一级标准。 对排入一般保护水域，一般工业用水区、景观用水区及农业用水区等水域的污水执行二 级标准。 对排入城镇下水道并进入二级污水处理厂，进行生物处理的污水执行三级标准。 在某些情形下，不仅排放的要求更高，而且对于中水的回收使用比例要求更高，例如最 近华加日对于新厂的废水排放，不仅排放的“废水”需要达标，而且回收利用率要达到90%， 没有新的环境保护思路和高标准的环境治理措施是不可能达到的。 国家标准GB 8978-1988还把排放的69种污染物按性质分为两类，读者需要时可以直 接查阅标准。 第一类污染物是指能在环境或动植物体内蓄积，对人体健康产生长远不良影响者。含有 此类有害污染物质的污水，不分行业和污水排放方式，也不分受纳水体的功能类别，一律在 车间或车间处理设施排出口取样，其最高允许排放浓度必须符合表1的规定。 第二类污染物是指其长远影响小于第一类的污染物质，在排污单位排出口取样，其最高 允许排放浓度和部分行业最高允许排水定额必须符合表2的规定。 表1 第一类污物最高允许排放浓度（与铝材表面处理废水有关的指标）[1] 序号污染物最高允许排放浓度/mg/ L
精心整理【工艺知识】铝材表面处理工艺大全介绍 总则 表面处理：它是通过机械和化学的方法处理后，能在产品的表面上形成一层保护机体的保护层。在自然界中能达到稳定状态，增加机体的抗蚀性和增加产品的美观，从而提升产品的价值。表面处理种类的选择首先要从使用环境，使用寿命，人为欣赏的角度出发，当然经济价值也是考虑的核心所在。 第一节 铬化会便产品表面形成一层化学转化膜，膜层厚度在0.5-4um，这层转化膜吸附性好，主要作为涂装底层。外观有金黄色，铝本色，绿色等。这种转化膜导电性能好，是电子产品的最好选项，如手机电池内导电条，磁电设备等。该膜层适合所有铝及铝合金产品。但该转化膜质软，不耐磨，因此不利于做产品外部件利用。 铬化工艺流程：
脱脂—>铝酸脱—>铬化—>包装—>入库 铬化适合于铝及铝合金，镁及镁合金产品。 品质要求： 1）颜色均匀，膜层细致，不可有碰伤，刮伤，用手触摸，不能有粗糙，掉灰等现象。 2）膜层厚度0.3-4um。 之处:不 相对效 色系)。抛光亮面本色，抛光雾面本色，抛光亮面染色，抛光雾面染色。喷吵亮面本色，喷吵雾面本色，喷沙染色。以上镀种均可用在灯饰器材上。 二，阳极氧化工艺流程 除油—>碱蚀—>化抛—>中和—>黎地—>中和 阳极氧化—>染色—>封孔—>热水洗—>烘干
三，常见品质异常判断 A?表面出现花斑。这种异常一般是由于金属调质不好或材质本身太差所至，处理办法，重新热处理。或更换材质。 B表面出现彩虹色。这种异常一般阳极作业失误所致。，上挂时松动，造成产品导电不良。，处理办法，退电重新阳极处理。 C，表面碰伤，刮伤严重。这种异常一般是由于运输或加工过程中，作业大意所致，处理办法，退 D 1）?? 2）? 3）?? 具有导电性好，传热快，比重轻，易于成型等优点，但铝及铝合金有硬度低，不耐磨，易发生晶间腐蚀，不易焊接，等缺点，影响到使用范围。故为了扬长避短，现代工业中，利用电镀解决了这一问题。 二，铝材电镀的优点