铝及铝合金阳极氧化性能介绍资料.doc

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1、为什么有些铝材可以阳极氧化着色有些铝材不可以阳极氧化着色?一､阳极氧化的原理           阳极氧化处理是利用电化学的方法,在适当的电解液中,以合金零件为阳极,不锈钢､铬､或导电性电解液本身为阴极,在一定电压电流等条件下,使阳极发生氧化,从而使工件表面获得阳极氧化膜的过程｡按其电解液的种类及膜层性质可分为硫酸(可以着色)､铬酸､(不需着色)､混酸､硬质(不能着色)和瓷质阳极氧化;根据各种阳极氧化膜的染色性能,只有硫酸阳极氧化获得的氧化膜最适宜染色;其他如草酸､瓷质阳极氧化膜(微弧氧化)虽能上色,但干扰色严重;铬酸阳极氧化膜或硬

2、质氧化膜均不能上色;综合所述,要达到阳极氧化上色的目的,仅有硫酸阳极氧化可行｡  二､硫酸阳极氧化对铝合金材质的限制  1､合金元素的存在会使氧化膜质量下降,同样条件下,在纯铝上获得的氧化膜最厚,硬度最高,抗蚀性最佳,均匀度最好｡铝合金材料,要想获得好的氧化效果,要确保铝的含量,通常情况下,以不低于95%为佳｡   2､在合金中,铜会使氧化膜泛红色,破坏电解液质量,增加氧化缺陷;硅会使氧化膜变灰,特别是当含量超过4.5%时,影响更明显;铁因本身特点,在阳极氧化后会以黑色斑点的形式存在｡三､铝合金基础知识工业中使用的铝合金有两大类,即

3、变形铝合金和铸造铝合金｡1、变形铝合金不同牌号的变形铝合金具有不同的成分､热处理工艺和相应的加工形态,因此它们分别具有不同的阳极氧化特性｡按照铝合金系,从强度最低1xxx系纯铝到强度最高7xxx系铝锌镁合金｡1xxx系铝合金又称“纯铝”,一般不用于硬质阳极氧化｡但在光亮阳极氧化和保护性阳极氧化具有很好的特性｡2xxx系铝合金又称“铝铜镁合金”,由于合金中的Al-Cu金属间化合物在阳极氧化时易溶解,因此难以生成致密的阳极氧化膜,在保护性阳极氧化时,其耐腐蚀性更差,因此此系列的铝合金不易阳极氧化｡3xxx系铝合金又称“铝锰合金”,不会使

4、阳极氧化膜的耐腐蚀性下降,但是由于Al-Mn金属间化合物质点,会使阳极氧化膜呈现灰色或灰褐色｡4xxx系铝合金又称“铝硅合金”,由于此合金含有硅成分,会使阳极氧化膜呈灰色,硅含量越高,颜色越深｡因此也不易阳极氧化｡5xxx系铝合金又称“铝美合金”,是一种用途较广的铝合金系,耐蚀性也好,可焊性也好｡此系列铝合金可以阳极氧化,如果镁含量偏高时,其光亮度不够｡典型的铝合金牌号:5052｡6xxx系铝合金又称“铝镁硅合金”,在工程应用尤为重要,主要用于挤压型材,此系列合金可以做阳极氧化,典型的牌号:6063,6463(主要适用于光亮阳极氧化

5、)｡强度高的6061和6082合金的阳极氧化膜不能超过10μm,否则会使阳极氧化膜呈现浅灰色或黄灰色,其耐腐蚀性也明显低于6063和6463｡2､铸造铝合金铸造铝合金和压铸件一般含有较高的硅含量,阳极氧化膜都是呈深色的,不可能得到无色透明的氧化膜,随着硅含量的增加,阳极氧化膜的颜色从浅灰色到深灰色直至黑灰色｡因此铸造铝合金不适合于阳极氧化｡常用压铸铝合金的主要分类及成分构成:  常用的压铸铝合金,主要可以分为三大类;一是铝硅合金,主要包含YL102(ADC1､A413.0等)､YL104(ADC3､A360);二是铝硅铜合金,主要包

6、含YL112(A380､ADC10)､YL113(A383､ADC12)､YL117(B390､ADC14);三是铝镁合金,主要包含302(5180､ADC5､ADC6)｡   对于铝硅合金､铝硅铜合金,顾名思义,其成分除铝之外,硅与铜是主要构成;通常情况下,硅含量在6-12%之间,主要起到提高合金液流动性的作用;铜含量仅次之,主要起到增强强度及拉伸力的作用;铁含量通常在0.7-1.2%之间,在此比例之内,工件的脱模效果最佳;通过其成分构成可以看出,此类合金是不可能氧化上色的,即使采用脱硅氧化,也难以达到理想效果｡而铝硅合金或含铜量

7、较高的铝合金,氧化膜则较难生成,且生成的膜发暗､发灰,光泽性不好｡  对于铝镁合金的氧化膜容易生成,膜的质量也较佳,是可以氧化上色的,这是区别与其它合金的一个重要特点;但比较而言,也存在部分缺点｡  1､阳极氧化膜具备双重性,且孔隙较大､分布不均,难以达到最佳防腐效果;  2､镁有产生硬化及脆性､降低伸长率､增大热裂的倾向,如ADC5､ADC6等,在生产中,因其凝固范围宽､收缩倾向大,经常产生缩松和裂纹,铸造性能极差,因此,在其使用范围上有较大局限性,结构稍复杂的工件,根本不宜生产;  3､市场上常用的铝镁合金,因其成分复杂,铝纯度

8、过低,硫酸阳极氧化时,难以产生透明防护膜,多呈乳白色,上色状态也差,按正常工艺难以达到理想效果｡  综合所述,可以看出,常用压铸铝合金是不宜采取硫酸阳极氧化的;但是,并非所有压铸铝合金都不能达到氧化上色的目的,如铝锰钴合金DM32､铝