一种铝及铝合金硬质氧化工艺的制作方法

本发明属于铝合金表面处理领域，具体为一种铝及铝合金硬质氧化工艺。

背景技术：

1、铝合金是以铝为基础添加其他元素获得的合金，在航空航天、交通运输、建筑等行业均有广泛应用。铝合金拥有较轻的密度和较高的强度，比许多其他金属更轻更坚固，适合用于制造要求轻量化和高强度的产品。同时，铝合金具有良好的导热和导电性能，适用于制造散热器、电子产品外壳等需要良好导热导电性能的产品。此外，铝合金还拥有良好的加工性能，易于加工成各种形状，适合多种加工工艺，如压铸、挤压、焊接等，可以实现复杂结构和精密加工，是目前工业中不可或缺的重要材料。然而，随着科技的不断进步，在航空航天、军工等特种行业内，对铝合金的表面性能要求愈发严苛。现阶段可通过对铝合金进行阳极氧化处理使其获得更好的表面性能。铝合金硬质阳极氧化是通过在铝合金表面形成一层厚度较大的氧化层，增强其耐磨性、耐腐蚀性和硬度。这种处理过程通常在硫酸或草酸溶液中进行，利用阳极氧化的方法在铝合金表面生成致密的氧化层。这种氧化层具有很高的硬度和耐磨性，可以提高铝合金产品的表面硬度，延长其使用寿命，并且还可通过着色增加装饰效果。硬质氧化后还需进行封闭处理，以进一步提高氧化膜性能。目前传统硬质氧化工艺后仅进行一次封闭，氧化膜性能提升效果有限，已无法满足特种行业对铝合金性能日益增长的需求。现迫切需要对现有硬质阳极氧化工艺进行优化，提升其表面性能，满足特种行业对其性能日益增长的需求。

技术实现思路

1、为解决上述问题，本发明提供了一种铝及铝合金硬质氧化工艺，通过硬质氧化后的多次封闭处理，使硬质氧化层的耐蚀性能进一步得到提升。为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

2、一种铝及铝合金硬质氧化工艺，其特征在于，工艺步骤如下：

3、s1.清洗剂除油；

4、s2.绝缘：使用毛刷在工件非硬质阳极氧化表面涂抹保护胶；

5、s3.装挂：使用钛制材料夹具装挂工件；

6、s4.化学除油：使用120-160g/l硫酸溶液，在25-35℃下除油5分钟；

7、s5.碱浸蚀：使用40-60g/l氢氧化钠溶液，在50-70℃下浸蚀1分钟；

8、s6.出光：使用300-500g/l的硝酸溶液，直至工件表面出光为止；

9、s7.硬质阳极氧化：使用240-290g/l硫酸溶液，使用0.7-2a/dm²电流密度，在-3—2℃温度下对工件进行硬质阳极氧化；

10、s8.重铬酸钾封闭：使用45-55g/l重铬酸钾溶液对硬质阳极氧化后的工件进行封闭，封闭时间12-20分钟，封闭温度90-100℃，溶液ph4.5-6.5；

11、s9.二次封闭：二次封闭溶液包括4.2-5g/l醋酸镍、4.8g/l醋酸钠、0.7-1g/l醋酸钴、1-2g/l抑灰剂；溶液ph4.5-5.5，二次封闭温度80-85℃，二次封闭时间15-20分钟；

12、s10.干燥：将加工后的工件使用压缩空气吹干后烘干，烘干温度70-90℃，时间30-40分钟。

13、所述清洗剂除油步骤使用有汽油等机溶剂或符合hb5226标准的水基清洗剂。

14、所述化学除油、碱浸蚀、出光、硬质阳极氧化、重铬酸钾封闭、二次封闭步骤后均使用去离子水对工件进行水洗。

15、所述装挂夹具导电性良好，氧化过程无气袋产生，时应去除夹具上的旧氧化膜。

16、所述硬质阳极氧化溶液使用分析纯硫酸进行配制，溶液铝离子值保持在20g/l以下。硬质阳极氧化时间根据所需氧化膜厚度确定，氧化50-70分钟可获得20-40微米氧化膜；氧化70-90分钟可获得40-60微米氧化膜，硬质阳极氧化过程中使用洁净的压缩空气进行空气搅拌。

17、优选的，所述绝缘过程在工件非硬质阳极氧化表面均匀涂抹三层化学切洗保护胶。

18、优选的，所述化学除油液中添加3%表面活性剂，除油液浸蚀率不超过4.0g/h·dm²，化学除油后零件表面30秒内有连续的水膜。

19、优选的，所述二次封闭步骤ph使用冰醋酸调整。

20、与现有技术相比，本发明具有以下增益效果：传统硬质阳极氧化过程后仅采用一次封闭处理，本发明在硬质阳极氧化后使用两次封闭，所获得氧化膜具加致密的结构，工件具有更优异的耐蚀性能，所得产品质量通过军工标准hb5362认证，远超美国astm-b117-2019。

技术特征：

1.一种铝及铝合金硬质氧化工艺，其特征在于，工艺步骤如下：

技术总结一种铝及铝合金硬质氧化工艺，工艺步骤包括清洗剂除油；绝缘；装挂；化学除油；出光；硬质阳极氧化；重铬酸钾封闭；二次封闭；干燥。本发明在硬质阳极氧化后使用两次封闭，所获得氧化膜具加致密的结构，工件具有更优异的耐蚀性能，所得产品质量得到大幅提升。技术研发人员：王元昊,王辉,谢茹,石磊,常苏捷,曹凡受保护的技术使用者：扬州翰顺汽车配件有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/18