❶ 鋁合金的表面處理請問鋁合金的硬氧與陽極氧化有什麼
硬質陽極氧化與普通陽極氧化的區別：
一、鋁合金硬質氧化的優勢：1、鋁合金硬質氧化後表面硬度最高可達HV500左右。2、氧化膜厚度25-250um。3、附著力強，根據硬質氧化所生成的氧化特點：所生成的氧化膜有50%滲透在鋁合金內部，50%附著在鋁合金錶面（雙向生長）。4、絕緣性好：擊穿電壓可達2000V（完善的封孔）。5、耐磨性能好：對於含銅量未超過2%
的鋁合金其最大的磨耗指數為3.5mg/1000轉。其他所有的合金磨耗指數不應超過1.5mg/1000轉。6、無毒：氧化膜和用來生產陽極氧化膜的電化學工藝應對人體無害。因此很多行業為了減輕產品的重量、機械加工的方便、環保低毒等要求，目前有的部分產品中的部份零部件由鋁合金硬質氧化來代替不銹鋼、電鍍硬鉻等工藝。
二、硬質陽極氧化和普通陽極氧化的區別：硬質氧化的氧化膜有50%滲透在鋁合金內部，50%附著在鋁合金錶面，因此硬質氧化後產品外部尺寸變大，內孔變小。
（一）操作條件方面的差異：
1、溫度不同：普通氧化18-22℃左右，有添加劑的可以到30℃，溫度過高易出現粉
末或裂紋；硬質氧化一般在5℃以下，相對來說溫度越低硬質越高。
2、濃度差異：普通氧化一般20%左右；硬質氧化一般在15%或更低。
3、電流/電壓差異：普通氧化電流密度一般：1-1.5A/dm2；而硬質氧化：1.55A/dm2；普通氧化電壓≤18V，硬質氧化有時高達120V。
（二）膜層性能方面的差異：
1、膜層厚度：普通氧化膜層厚度相對較薄；硬質氧化一般膜層厚度>15μm，過低達不到硬度≥300HV的要求。
2、表面狀態：普通氧化表面較光滑，而硬質氧化表面較粗糙（微觀，和基體表面粗糙度有關）。
3、孔隙率不同：普通氧化孔隙率高；而硬質氧化孔隙率低。
4、普通氧化基本是透明膜；硬質氧化由於膜厚，為不透明膜。
5、適用場合不同：普通氧化適用於裝飾為主；而硬質氧化以功能為主，一般用於耐磨、耐電的場合。
❷ 你好，我在尋求鋁合金陽極氧化的技術和工藝流程，謝謝！
一、表面預處理 無論採用何種方法加工的鋁材及製品，表面上都會不同程度地存在著污垢和缺陷，如灰塵、金屬氧化物（天然的或高溫下形成的氧化鋁薄膜）、殘留油污、瀝青標志、人工搬運手印（主要成分是脂肪酸和含氮的化合物）、焊接熔劑以及腐蝕鹽類、金屬毛刺、輕微的劃擦傷等。因此在氧化處理之前，用化學和物理的方法對製品表面進行必要的清洗，使其裸露純凈的金屬基體，以利氧化著色順利進行，從而獲得與基體結合牢固、色澤和厚度都滿足要求且具有最佳耐蝕、耐磨、耐侯等良好性能的人工膜。
（一）脫脂
鋁及鋁合金錶面脫脂有有機溶劑脫脂、表面活性劑脫脂、鹼性溶液脫脂、酸性溶液脫脂、電解脫脂、乳化脫脂。
乳化溶液 石蠟三乙醇胺油酸松油水 8.0%0.25%0.5%2.25%89% 常溫 適當 水清洗 溶液組成以體積記
有機溶劑是利用油脂易溶於有機溶劑的特點進行脫脂，常用的溶劑有汽油、煤油、乙醇、乙酸異戊脂、丙酮、四氯化碳、三氯乙烯等。有機溶劑僅用於小批量小型的或極污穢的製品脫脂處理。表面活性劑是一些在很低的濃度下，能顯著降低液體表面張力的物質。常用於脫脂的表面活性劑有肥皂、合成洗滌劑、十二烷基硫酸鈉、十二烷基苯磺酸鈉等。鹼性脫脂溶液的配方非常多，傳統工藝採用磷酸鈉、氫氧化鈉和硅酸鈉，其中磷酸鈉和硅酸鈉有緩蝕、潤濕、穩定作用，溶液加熱和攪拌有助於獲得最好的脫脂效果。油脂在酸的存在下也能進行水解反應生成甘油和相應的高級脂肪酸。電解脫脂可用陽極電流、陰極電流或交流電。在鹼性溶液中陰極電流脫脂，陽極最好為鍍鎳鋼板。其在鋁及鋁合金錶面處理中不常用。乳化脫脂所用的溶液為互不溶解的水與有機溶劑組成的兩相或多相溶液，並添加有降低表面張力及對各相均有親和力的去污劑。
（二）鹼蝕劑
鹼蝕劑是鋁製品在添加或不添加其他物質的氫氧化鈉溶液中進行表面清洗的過程，通常也稱為鹼腐蝕或鹼洗。其作用是作為製品經某些脫脂方法脫脂後的補充處理，以便進一步清理表面附著的油污贓物；清除製品表面的自然氧化膜及輕微的劃擦傷。從而使製品露出純凈的金屬基體，利於陽極膜的生成並獲得較高質量的膜層。此外，通過改變溶液的組成、溫度、處理時間及其他操作條件，可得到平滑或緞面無光或光澤等不同狀態的蝕洗表面。蝕洗溶液的基本組成是氫氧化鈉，另外還添加調節劑（NaF、硝酸鈉），結垢抑制劑、（葡萄糖酸鹽、庚酸鹽、酒石酸鹽、阿拉伯膠、糊精等）、多價螯合劑（多磷酸鹽）、去污劑
鋁表面陽極氧化處理方法（二）鋁表面陽極氧化處理方法（二）
（三）中和和水清洗
鋁製品蝕洗後表面附著的灰色或黑色掛灰在冷的或熱的清水洗中都不溶解，但卻能溶於酸性溶液中，所以經熱鹼溶液蝕洗的製品都得進行旨在除去掛灰和殘留鹼液，以露出光亮基本金屬表面的酸浸清洗，這種過程稱為中和、光澤或出光處理。其工藝過程是製品在300-400g/L硝酸（1420kg/立方米）溶液中，室溫下浸洗，浸洗時間隨金屬組成的不同而有差異，一般浸洗時間3-5分鍾。含硅或錳的鋁合金製品上的掛灰，可用硝酸和氫氟酸體積比為3:1的混合液，於室溫下處理5-15秒。中和處理還可以在含硝酸300-400g/L和氧化鉻5-15g/L的溶液或氧化鉻100g/L加硫酸（1840kg/立方米）10ml/L溶液中於室溫下進行。各道工序間的水清洗，目的在於徹底除去製品表面的殘留液和可溶於水的反應產物，使下道工序槽液免遭污染，確保處理效率和質量。清洗大多採用一次冷水清洗。但鹼蝕後的製品普遍採用熱水緊接著是冷水的二重清洗。熱水的溫度為40-60度。中和處理後的製品經水清洗就可以進行氧化處理，所以這道清洗應特別認真，以防止清潔的表面受污染。否則前幾道工序的有效處理可能會因最後的清洗不當而前功盡棄。經中和、水清洗後的製品應與上進行氧化處理。在空氣中停留的時間不宜過長，如停留30-40分鍾，製品就需要重新蝕洗和中和。
二、陽極化處理
鋁製品表面的自然氧化鋁既軟又薄，耐蝕性差，不能成為有效防護層更不適合著色。人工制氧化膜主要是應用化學氧化和陽極氧化。化學氧化就是鋁製品在弱鹼性或弱酸性溶液中，部分基體金屬發生反應，使其表面的自然氧化膜增厚或產生其他一些鈍化膜的處理過程，常用的化學氧化膜有鉻酸膜和磷酸膜，它們既薄吸附性又好，可進行著色和封孔處理，表-3介紹了鋁製品化學氧化工藝。化學氧化膜與陽極氧化膜相比，膜薄得多，抗蝕性和硬度比較低，而且不易著色，著色後的耐光性差，所以金屬鋁著色與配色僅介紹陽極化處理。
鋁表面陽極氧化處理方法（三）（一）陽極氧化處理的一般概念
1、陽極氧化膜生成的一般原理
以鋁或鋁合金製品為陽極置於電解質溶液中，利用電解作用，使其表面形成氧化鋁薄膜的過程，稱為鋁及鋁合金的陽極氧化處理。其裝置中陰極為在電解溶液中化學穩定性高的材料，如鉛、不銹鋼、鋁等。鋁陽極氧化的原理實質上就是水電解的原理。當電流通過時，在陰極上，放出氫氣；在陽極上，析出的氧不僅是分子態的氧，還包括原子氧（O）和離子氧，通常在反應中以分子氧表示。作為陽極的鋁被其上析出的氧所氧化，形成無水的氧化鋁膜，生成的氧並不是全部與鋁作用，一部分以氣態的形式析出。
2、陽極氧化電解溶液的選擇
陽極氧化膜生長的一個先決條件是，電解液對氧化膜應有溶解作用。但這並非說在所有存在溶解作用的電解液中陽極氧化都能生成氧化膜或生成的氧化膜性質相同。 3、陽極氧化的種類
陽極氧化按電流形式分為：直流電陽極氧化，交流電陽極氧化，脈沖電流陽極氧化。按電解液分有：硫酸、草酸、鉻酸、混合酸和以磺基有機酸為主溶液的自然著色陽極氧化。按膜層性子分有：普通膜、硬質膜（厚膜）、瓷質膜、光亮修飾層、半導體作用的阻擋層等陽極氧化。其中以直流電硫酸陽極氧化法的應用最為普遍。 4、陽極氧化膜結構、性質
陽極氧化膜由兩層組成，多孔的厚的外層是在具有介電性質的緻密的內層上上成長起來的，後者稱為阻擋層（也稱活性層）。用電子顯微鏡觀察研究，膜層的縱橫面幾乎全都呈現與金屬表面垂直的管狀孔，它們貫穿膜外層直至氧化膜與金屬界面的阻擋層。以各孔隙為主軸周圍是緻密的氧化鋁構成一個蜂窩六棱體，稱為晶胞，整個膜層是又無數個這樣的晶胞組成。阻擋層是又無水的氧化鋁所組成，薄而緻密，具有高的硬度和阻止電流通過的作用。阻擋層厚約0.03-0.05μm，為總膜後的0.5%-2.0%。氧化膜多孔的外層主要是又非晶型的氧化鋁及小量的水合氧化鋁所組成，此外還含有電解液的陽離子。當電解液為硫酸時，膜層中硫酸鹽含量在正常情況下為13%-17%。氧化膜的大部分優良特性都是由多孔外層的厚度及孔隙率所覺決定的，它們都與陽極氧化條件密切相關。
（二）直流電硫酸陽極氧化
1、氧化膜成長機理
在硫酸電解液中陽極氧化，作為陽極的鋁製品，在陽極化初始的短暫時間內，其表面受到均勻氧化，生成極薄而有非常緻密的膜，由於硫酸溶液的作用，膜的最弱點（如晶界，雜質密集點，晶格缺陷或結構變形處）發生局部溶解，而出現大量孔隙，即原生氧化中心，使基體金屬能與進入孔隙的電解液接觸，電流也因此得以繼續傳導，新生成的氧離子則用來氧化新的金屬，並以孔底為中心而展開，最後匯合，在舊膜與金屬之間形成一層新膜，使得局部溶解的舊膜如同得到「修補」似的。隨著氧化時間的延長，膜的不斷溶解或修補，氧化反應得以向縱深發展，從而使製品表面生成又薄而緻密的內層和厚而多孔的外層所組成的氧化膜。其內層（阻擋層、介電層、活性層）厚度至氧化結束基本都不變，位置卻不斷向深處推移；而外早一定的氧化時間內隨時間而增厚。 鋁表面陽極氧化處理方法（四） （三）其他陽極氧化
1、草酸陽極氧化
對硫酸陽極氧化影響的大部分因素也適用於草酸陽極氧化，草酸陽極氧化可採用直流電、交流電或者交直流電迭加。用交流電氧化比直流電在相同條件下獲得膜層軟、彈性較小；用直流電氧化易出現孔蝕，採用交流電氧化則可防止，隨著交流成分的增加，膜的抗蝕性提高，但顏色加深，著色性比硫酸膜差。電解液中游離草酸濃度為3%-10%，一般為3%-5%，在氧化過程中每A?h約消耗0.13-0.14g，同時每A?h有0.08-0.09g的鋁溶於電解液生成草酸鋁，需要消耗5倍於鋁量的草酸。溶液中的鋁離子濃度控制在20g/L以下，當含30g/L鋁時，溶液則失效。草酸電解液對氯化物十分敏感，陽極氧化純鋁或鋁合金時，氯化物的含量分別不應超過0.04-0.02g/L，溶液最好用純水配製。電解液溫度升高，膜層減薄。為得到厚的膜，則應提高溶液的pH值。直流電陽極氧化用鉛、石墨或不銹鋼做陰極，其與陽極的面積比為（1：2）-（1：1）之間。草酸是弱酸，溶解能力低，鋁氧化時，必須冷卻製品及電解液。草酸膜層的厚度及顏色依合金成分而不同，純鋁的膜厚呈淡黃或銀白色，合金則膜薄色深如黃色、黃銅色。氧化後膜層經清洗，若不染色可用3.43×10的4次方Pa壓力的蒸汽封孔30-60分鍾。
2、鉻酸陽極氧化
鉻酸陽極氧化工藝見表-4。氧化過程中應經常進行濃度分析，適時添加鉻酐。電解的陰極材料可用鉛、鐵、不銹鋼，最好的陽陰面積比為（5：1）-（10：1）。當溶液中三價鉻離子多時，可用電解的方法使其氧化成六價鉻離子。溶液中的硫酸鹽含量超過0.5%，陽極氧化效果不好，硫酸根離子多時可加入氫氧化鋇或者碳酸鋇使其生成硫酸鋇沉澱。溶液中氯化物含量不應超過0.2g/L。溶液中鉻含量超過70g/L時就應稀釋或更換溶液。鉻酸陽極氧化有電壓周期變化的陽極氧化方法或恆電壓陽極氧化法（快速鉻酸法）兩種。
3、硬質（厚膜）陽極氧化
硬質陽極氧化是鋁及鋁合金錶面生成厚而堅硬氧化膜的一種工藝方法。硬質膜的最大厚度可達250μm ，純鋁上形成的膜層微硬度為12000-15000MPa，合金的一般為4000-6000MPa，與硬鉻鍍層的相差無幾，它們在低符合時耐磨性極佳，硬質膜的孔隙率約為20%左右，比常規硫酸膜低。
4、瓷質陽極氧化
瓷質陽極氧化鋁及鋁合金在草酸、檸檬酸和硼酸的鈦鹽、鋯鹽或釷鹽溶液中陽極氧化，溶液中鹽類金屬的氫氧化物進入氧化膜孔隙中，從而使製品表面顯示出與不透明而緻密的搪瓷或具有特殊光澤的類似塑料外觀的處理過程。瓷質陽極氧化處理工藝流程與常規硫酸陽極氧化基本一致，不同的是瓷質陽極氧化是在高的直流電壓（115-125V）和較高的溶液溫度（50-60度）、電解液經常攪拌、經常調節pH值使之處於1.6-2范圍內的條件進行。
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❸ 高壓鑄造鋁合金壓鑄件一般能做到多大的孔隙率
壓鑄:分高壓和低壓1.高壓鑄造（簡稱壓鑄）的實質是在高壓作用下，使液態或模弊皮半液態金屬以較高的速度充填壓鑄型（壓鑄模具）型腔，並在壓力下成型和凝固而獲得鑄件的方法。 壓力鑄造，有高壓和高速充填壓鑄型的兩大特點。它常用的壓射比壓是從幾千至幾萬kPa，甚至高達2×105kPa。充填速度約在10~50m/s，有些時候甚至 可達100m/s以上。充填時間很短，一般在0.01~0.2s范圍內。 與其它鑄造方法相比，壓鑄有以下三方面優點： 產品質量旦差好 鑄件尺寸精度高；表面光潔度好，一般相當於5~8級；強度和硬度較高，強度一般比砂型鑄造提高25~30%，但延伸率 降低約70%；尺寸穩定，互換性好；可壓鑄薄壁復雜的鑄件。 生產效率高 機器生產率高，例如國產JⅢ3型卧式冷空壓鑄機平均八小時可壓鑄600～700次，小型熱室壓鑄機平均每八小時可壓鑄3000~7000次；壓鑄型壽命長，一付壓鑄型，壓鑄鍾合金，壽命可達幾十萬次，甚至上百萬次；易實現機械化和自動化。 經濟效果優良 由於壓鑄件尺寸精確，表泛光潔等優點。一般不再進行機械加工而直接使用，或加工量很小，所以既提高了金屬利用率，又減少了大量的加工設備和工時；鑄件價格便易；可以採用組合壓鑄以其他金屬或非金屬材料。既節省裝配工時又節省金屬。 壓鑄缺點 壓鑄雖然有許多優點，但也有一些缺點，尚待解決。如： 1). 壓鑄時由卜豎於液態金屬充填型腔速度高，流態不穩定，故採用一般壓鑄法，鑄件內部易產生氣孔，延伸率不好，不能進行熱處理； 2). 對內凹復雜的鑄件，壓鑄較為困難；3).高熔點合金（如銅，黑色金屬），壓鑄型壽命較低； 4).不宜小批量生產，其主要原因是壓鑄型製造成本高，壓鑄機生產效率高，小批量生產不經濟； 5).設備及模具成本高。 2.低壓鑄造 特點 （1）澆注時的壓力和速度可以調節，故可適用於各種不同鑄型（如金屬型、砂型等），鑄造各種合金及各種大小的鑄件。 （2）採用底注式充型，金屬液充型平穩，無飛濺現象，可避免捲入氣體及對型壁和型芯的沖刷，提高了鑄件的合格率。 （3）鑄件在壓力下結晶，鑄件組織緻密、輪廓清晰、表面光潔，力學性能較高，對於大薄壁件的鑄造尤為有利。 （4）省去補縮冒口，金屬利用率提高到90～98%。5）勞動強度低，勞動條件好，設備簡易，易實現機械化和自動化。[1] 優點和缺點（相對重力金型鑄造而言） 優缺點 優點： 1）鑄造利用率非常高。（85~95%） 由於沒有冒口和澆道，澆口較小，因此可以大幅度降低材料費和加工工時。 2）獲得完美的鑄件。 容易形成方向性凝固，內部缺陷少。 3）氣體、雜物的捲入少。 可以改變加壓速度，熔湯靠層流進行充填。 4）可以使用砂制型芯。 5）容易實現自動化，可以多台作業、多工序作業。 6）不受操作者熟練程度的影響。 7）材料的使用范圍廣。 8).可進行熱處理增強性能。缺點： 1）澆口方案的自由度小，因而限制了產品。 （澆口位置、數量的限制，產品內部壁厚變化等） 2）鑄造周期長，生產性差。 為了維持方向性凝固和熔湯流動性，模溫較高，凝固速度慢。 3）靠近澆口的組織較粗，下型面的機械性能不高。 4）需要全面的嚴密的管理（溫度、壓力等）。