铝合金表面斑点原因分析
铝镁锌合金表面黑点的原因
铝镁锌合金表面出现黑点的原因可能有多种,以下是一些常见的原因:
氧化:铝镁锌合金在加工过程中,表面与空气中的氧气发生反应,形成一层氧化膜,这层氧化膜通常是黑色的。
如果氧化膜太厚或太薄,或者在合金成分中存在其他杂质,都可能导致表面出现黑点。
热处理不当:铝镁锌合金需要进行热处理,如果热处理不当,如加热时间过长、温度过高或冷却速度过快,都可能导致表面出现黑点。
表面处理不当:如果铝镁锌合金表面处理不当,如酸洗、碱洗、涂层等工艺处理不当,也可能导致表面出现黑点。
杂质污染:在生产过程中,如果铝镁锌合金受到杂质污染,如铁、铜等元素,会导致合金成分发生变化,表面容易出现黑点。
为了减少铝镁锌合金表面出现黑点的可能性,可以采取以下措施:
控制合金成分:在生产过程中,控制合金成分的含量和纯度,避免杂质污染。
优化热处理工艺:优化热处理工艺参数,控制加热时间和温度,以及冷却速度,以避免表面出现黑点。
加强表面处理:加强表面处理工艺的控制和管理,确保每个工艺环节都得到有效控制,以避免表面出现黑点。
定期检查和维护:定期对铝镁锌合金表面进行检查和维护,及时发现并处理表面出现的问题,以保持表面的光洁度和美观度。
发白原因
铝合金零件发黄发白霉变原因
1、铝合金压铸件,存放过程中,外观出现原先没有的斑点,主要有下面2种原因引起:
a、铸造铝合金的腐蚀;
b、铸造铝合金的霉变;
2、铝合金的腐蚀:
铝合金和环境间发生化学或电化学相互作用而导致合金成分变化、性能受损的现象.
铝合金的腐蚀主要分为两种:
a、铝合金与酸、碱溶液产生化学反应,形成含铝离子的溶液;
b、铝合金在电解质溶液中发生“原电池腐蚀”;
3、铝合金的霉变:
霉变是由微生物引起的,在一定的温度和湿度下(10~40℃,25~40℃为最活跃温度,湿度>65%),微生物在铝合金表面繁殖生长,造成局部呈现可以擦除的灰白色斑块.擦除的灰白斑块
4、铝合金霉变的原因
a、铝合金产品保存的环境,温度和湿度适合霉菌生长;
b、铝合金产品表面,混有潮解物质,自动向空气吸收水分,形成"原电池腐蚀反应",营造霉菌适合生长的环境;
c、铝合金由于"原电池腐蚀反应",表面析出碱性化合物质,潮解后,湿度温度适宜,霉菌生长迅速;
d、铝合金产品表面,有油脂、植物纤维等适合霉菌生长的"土壤",一旦湿度温度适宜,霉菌生长迅速;。
低压铸铝加工后出现的花斑问题
低压铸铝加工后出现的花斑问题低压铸铝加工中的花斑问题花斑是指在低压铸铝加工后,出现的铝合金表面不均匀、凹凸不平的现象。
花斑严重影响了产品的美观度和质量,因此解决花斑问题对于提高产品质量至关重要。
造成花斑问题的原因有很多,以下是一些常见的原因及相应的解决方法:1. 铝合金液态浇注温度不均匀:导致花斑主要是因为铝液在浇铸过程中温度不均匀,造成铝合金凝固不均匀。
解决方法是在加工过程中,通过调整和控制液态铝的温度分布,使其均匀,可以采用预热或预冷等方式来解决。
2. 模具温度不均匀:模具温度不均匀会导致铝液凝固速度不一致,从而形成花斑。
解决方法是通过控制模具温度,使其均匀加热或冷却,可以使用冷却系统和加热系统来调节模具的温度分布。
3. 铝合金中夹杂物:夹杂物在铝合金凝固时会造成局部的凝固不完全,导致花斑问题。
解决方法是在铝合金的制备过程中,严格控制原料的质量,减少夹杂物的含量。
4. 浇注速度过快:快速浇注会导致铝液在模具中无法充分填充,造成局部凝固不完全,从而产生花斑。
解决方法是控制好浇注速度,调整液态铝的流动性,使其能够均匀填充整个模具。
5. 模具表面质量不良:模具表面存在凹痕、毛刺等缺陷,会导致花斑问题。
解决方法是及时检查和修复模具表面的缺陷,确保模具表面光洁平整。
总结起来,解决低压铸铝加工后出现的花斑问题,需要从加工工艺、配料、模具温度等多个方面入手。
通过调整和控制这些因素,可以有效地降低花斑问题的发生率,提高产品的质量。
同时,在实际操作中,也应不断积累经验,及时总结和改进工艺流程,以减少花斑问题的出现。
以上是对低压铸铝加工后出现花斑问题的原因及解决方法的简要介绍。
希望这些内容能够对您在实际生产中解决花斑问题有所帮助。
铝板氧化斑点机理
铝板氧化斑点机理
铝板表面出现氧化斑点的机理主要涉及铝与氧气在空气中发生氧化反应。
铝是一种活泼的金属,在空气中容易与氧气发生反应生成氧化铝,这种氧化反应通常被称为铝的氧化。
氧化铝是一种无机化合物,具有不溶于水、耐热、耐腐蚀等性质。
铝板表面出现氧化斑点的机理可以总结如下:
1.铝表面暴露于空气中:铝板在使用或储存过程中,表面通常会暴露于空气中。
2.氧气氧化反应:暴露于空气中的铝表面与氧气发生氧化反应,生成氧化铝。
这一反应通常可以描述为:4Al+3O2→2Al2O3
3.氧化铝形成斑点:氧化反应在铝表面不均匀地进行,导致氧化铝在铝表面形成不均匀的斑点。
这些斑点通常呈现为灰色、白色或者深色,严重时可能会对铝板表面造成质量缺陷。
4.其他因素的影响:氧化反应的速率受到环境中湿度、温度、氧气浓度等因素的影响。
湿润的环境有助于加速铝的氧化反应,导致斑点的形成速率增加。
综上所述,铝板表面出现氧化斑点的机理主要是铝与空气中的氧气发生氧化反应,生成氧化铝,由于反应不均匀而在铝表面形成不规则的斑点。
因此,在储存和使用铝板时,需要注意避免其暴露于潮湿的环境中,以减缓氧化反应的发生。
1。
6063铝合金型材氧化过程中出现“白斑”的原因分析及解决
6063铝合金型材氧化过程中出现“白斑”的原因分析及解决1 问题的提出在实际生产中,加工率大(ε>95%),壁厚较薄(δ≤1.5mm)的T5状态的6063铝合金挤压型材在经硫酸阳极氧化处理后,其表面会呈现有规律(而有时无规律)分布的白色斑点(或无光斑痕);严重时呈现深色斑痕——“白斑”。
“白斑”的分布规律及特征是:它是在平行于挤压方向的平面上大致等间距的、呈线状或扁四边形状或不规则星点(片)状的、相对于基体表面有微小深度而呈凹槽形的一种表面缺陷[5,6]。
白斑通常分布于型材的一个或几个表面,有时会分布在型材的所有表面(对薄壁空心型材,则是分布于某一平面或曲面的内外两侧)。
2 原因分析在现场见到,“白斑”形成于“碱蚀”工序,在经随后的稀硝酸(或硫酸)“中和”之后,并未消失;经硫酸阳极氧化处理后,又更加清晰地呈现出来。
笔者专门截取了两段“白斑”点面积较大(F=30~40 mm2)的碱蚀洗(槽液中,ω(Zn2+)≥5×106)型材试样。
然后,采用DV-5型原子发射火花直读光谱仪分别对上述两段试样的“白斑”区的成分做了定量分析,其结果如下(表中数据均为质量分数):由表1的分析结果可见:“白斑”处Si、Mg、Zn元素的含量明显增加:而表2的结果表明:“白斑”处Si、Zn元素的含量明显增加,而Mg元素的含量却有所下降。
从金属材料腐蚀的观点看来,Mg2Si这种表面缺陷实质上是6063铝合金材料发生“剥落腐蚀”的结果。
剥落腐蚀是一种浅表面的选择腐蚀,腐蚀是沿着金属表面发展的,其产物的体积往往比发生腐蚀的金属大得多,因而膨胀。
一般而言,当铝与呈阴极性的异种金属相邻接时,“剥落腐蚀”程度上升。
在电子显微镜下观察发现:“剥落腐蚀”通常沿不溶组成物(如Si,Mg2Si等),或沿晶界进行[1]。
2.1铸锭质量的影响6063铝合金的主要相组成是:α(Al)固溶体、游离Si(阳极相)和FeAl3(阳极相);当铁含量大于时,有β(FeSiAl)(阳极相);而当铁含量小于时,有α(FeSiAl)(阴极相);其他可能的杂质相是:MgZn2、CuAl2等。
阳极氧化表面出现花斑的原因
阳极氧化表面出现花斑的原因
摘要:
1.阳极氧化表面出现花斑的原因
2.铝合金阳极氧化表面产生黄色斑点的原因
3.阳极氧化膜的成分和特点
4.结论
正文:
一、阳极氧化表面出现花斑的原因
型材表面出现花斑的原因一般是由于金属调质不好或材质本身太差所导致。
处理办法是重新热处理或更换材质。
二、铝合金阳极氧化表面产生黄色斑点的原因
1.铝的阳极氧化膜的硬度高、耐腐蚀性能和耐磨损性能好,而且具有很好的透明度,从而使在阳极氧化处理之后的表面保持铝原有的金属质感。
2.阳极氧化处理使得铝合金的表面获得保护性和装饰性,而且可以得到某些工程特性,如耐磨性和其它功能特性。
3.随着科技技术的发展和进步,人们对经过阳极氧化处理的压铸件外观质量要求是越来越高。
三、阳极氧化膜的成分和特点
阳极氧化膜的主要成分之一为AL2O3.AL(OH)x(SO4)y,由于氧化膜中还存在其它形式的各种成分,有可能是黄色斑点产生的原因之一。
四、结论
综上所述,阳极氧化表面出现花斑和铝合金阳极氧化表面产生黄色斑点的原因有多种,包括金属调质不好、材质本身太差、阳极氧化膜的成分和特点等。
铝合金表面斑点原因分析
压铸铝合金件表面斑点成因分析1. 压铸铝合金零件表面斑点由图可见,该表面斑点有如下特点:绝大多数位于未加工表面,加工面上没有见到;呈点状大面积分布,颜色发白,比底色浅。
由于铝合金表面和内部均不存在霉菌生长所需的有机物质,可以断定这些斑点不是霉菌。
铝合金压铸件在凝固以后,表面应该形成一层氧化物薄膜,这层氧化铝膜能阻止内部铝的进一步氧化,起到保护的作用。
但铝合金压铸件组织疏松,含有多种金属或非金属夹杂物,表面易出现空隙。
如果该氧化膜不致密,如膜中间有空隙,或膜中有其他元素的化合物导致出现破口,或外来化学物质导致膜被破坏,则腐蚀性气体或介质极易沿此空隙侵袭,造成腐蚀。
腐蚀后,铝的氧化物以粉末状、纤维状形态呈现,加之铝合金中铜等元素氧化物的色泽,看起来与周围的底色有反差,就像发霉了一样,实则不是霉,应是表面氧化现象。
因此,斑点的本质应该是压铸铝合金表面的氧化腐蚀。
如有可能,请寄一份样品,我可以用金相显微镜下观察一下,判断是否是氧化铝。
2. 表面氧化斑点的来源分析2.1 压铸时的脱模剂有研究表明,脱模剂中的石墨或碳残留在压铸铝合金表面,这些碳化物会形成表面斑点。
产生原因:不合适的脱模剂;脱模剂用量过多,局部堆积;脱模剂中的石墨落入铸件表层;模温过低,金属液温度过低导致表面凝固疏松。
处理方法:更换优质脱模剂;减少涂料中的石墨含量或选用无石墨水基涂料;严格喷涂量及喷涂操作;控制模温,保持热平衡;控制金属液温度。
2.2 机加工时的切削液有人认为如果机加工使用的切削液(油)含有对铝有腐蚀的成份,机加工结束后未能做彻底清洗。
处理方法:更换切削液,换用具有氧化性的切削液;及时、彻底的清洗工件,包括工件表面的油污、轻微的氧化点;清洗之后,马上做防氧化处理(使用钝化剂);防氧化处理后的工件需要烘干并存放在干燥通风地方,定期检查。
2.3 与铝合金成分的关系铝合金的化学成分较为复杂,其组织存在多种不同的相结构,各个相之间的电极电位也不同,容易形成电化学腐蚀。
铝合金锻件机加工后出现白斑的原因
铝合金锻件机加工后出现白斑的原因
铝合金锻件机加工后出现白斑的原因可能有以下几个方面:
1.前处理不干净:锻件在加工之前需要进行前处理,如酸洗、清洗等。
如果前处理不干净,残留的杂质会影响锻件表面的质量。
2.表面氧化:铝合金易氧化,如果锻件表面没有进行保护,长时间暴
露在空气中,就会产生氧化现象,形成白色氧化物。
3.加工制度不合理:如果加工制度不合理,在切削过程中可能会产生
过多的热量,使锻件表面产生白斑。
4.防护措施不当:加工铝合金锻件需要采取一定的防护措施,如使用
专门的刀具、润滑剂和冷却剂等。
如果防护措施不当或者不够充分,就会
导致白斑的产生。
综上所述,铝合金锻件机加工后出现白斑的原因可能是多方面的,需
要在加工前做好前处理,加工过程中采取合理的加工制度和防护措施,以
避免白斑的产生。
6063铝型材表面斑点腐蚀的成因及维护探究
6063铝型材表面斑点腐蚀的成因及维护探究李耀汉(佛山市质量计量监督检测中心,广东 佛山 528000)摘 要:由于社会经济的进一步加强,以及工业化速度的提升,诞生了很多的新型材料,这也由此加强了工业产品的生产水平,6063铝型材料在通过阳极氧化极后,有可能发生斑点腐蚀的情况。
所以,我们下面主要来对6063铝型材表面变电腐蚀情况进行充分的研究,并全面掌握6063铝型材表面斑点腐蚀的特征,同时融合实际状况来对行程斑点腐蚀的原因进行研究,依次根据过剩Si元素、挤压工艺等方面的影响,来制定出完善的预防6063铝型材表面斑点腐蚀的有效方案,这样就能够确保6063铝型材的质量。
关键词:6063铝型材;斑点腐蚀;维护措施中图分类号:TG178 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2019)01-0026-26063铝型材在工业生产期间,因为在得到阳极氧化后,未能够采取合理的工艺处理,导致6063铝型材表面存在一定的腐蚀情况,而斑点腐蚀则比较常见。
而想要确保6063铝型材的质量,那么就一定要找到形成斑点腐蚀的原因,然后制定出预防6063铝型材表面斑点腐蚀的有效方案,那么下面我们就来具体的讨论一下相关的话题。
16063铝型材表面斑点腐蚀的本质1.1 斑点腐蚀的本质分析通过对遭到腐蚀的6063铝型材的表面进行分析能够了解到,之所以会具有斑点缺陷,原因在于很多的残留物的破坏而所形成的腐蚀坑,而想要确保Mg元素在6063铝型材表面能够构成Mg2Si,在对合金进行搭配的过程中,会采用人工形式,不过会造成Si元素过剩的情况,合金晶粒就也会变得更细,而且热处理效果也会十分显著。
不过Si元素过剩一定要保持在合适的范围里,否则就会导致6063铝型材的质量下降,如果更为严重的话,还会造成铝合金塑性降低,以及6063铝型材表面抗腐蚀性能力的降低。
1.2 斑点腐蚀成因分析通过研究后发现,之所以会出现斑点腐蚀的情况,主要是因为预处理期间的碱洗温度以及时间,6063铝型材表面的合金主要包括铁以及锌这两种元素,它们会和合金形成挤压的状态,从而导致6063铝型材的表面发生斑点腐蚀的情况,而挤压情况会给6063铝型材工艺形成出非常好的效果,同时还能够决定腐蚀的程度以及和所有合金元素在分布方面的关系。
压铸铝合金产品黑斑点的原因
压铸铝合金产品黑斑点的原因
压铸铝合金产品黑斑点的原因可能有多种,以下是一些可能的因素:
1. 铝合金原材料质量不佳,含有氧化物、夹杂物等杂质,或者原材料中含有的杂质过多。
这些杂质在熔融状态下不能完全熔解或分散,从而形成黑斑。
2. 二氧化硅或氧化铝的形成。
3. 在压铸过程中使用了过多的脱模剂,或者脱模剂的有机物含量太高。
在热熔铝的温度下,这些有机物有的被还原成碳,有的则变成有机高分子聚合物。
这些碳分子和聚合物的混合物,在铝铸件形成的时候,就包含在表层中,形成黑斑。
4. 压铸过程中,模具的表面温度过高,导致铝合金在模具型腔内发生二次氧化,形成黑斑。
5. 压铸件抛光时,抛光液的PH值过高或过低,导致抛光过程中发生化学反应,形成黑斑。
为了解决压铸铝合金产品黑斑点的问题,需要从多个方面入手,包括优化铝合金原材料选择和控制、控制脱模剂的使用、降低模具表面温度、调整抛光液的PH值等。
同时,也需要加强生产过程中的质量控制,及时发现并解决潜在问题,确保产品质量符合要求。
论铝型材表面斑状缺陷的成因
论铝型材表面斑状缺陷的成因【摘要】本文主要对铝型材在生产的几大步骤,产生“斑状”缺陷的原因进行分析,对提高铝型材的产品质量具有重要意义。
【关键词】铝型材;表面;斑状缺陷铝型材经过熔铸、均匀化处理、挤压、阳极氧化等几大过程,由于合金成分不当或者处理工艺限制等,加工型材表面会产生各种腐蚀缺陷,如白条、斑点、斑块等,为了提高铝型材的表面质量,防控表面斑状腐蚀缺陷,必须加强对斑状缺陷产生的原因进行深入分析。
本文将对铝型材生产过程中几个典型步骤产生斑状缺陷的原因进行分析。
1.熔铸过程中的斑状缺陷在铝型材的熔铸过程中,形成表面斑状缺陷的最主要原因是合金的化学成分。
在合金中,除了主要元素Mg、Al、Si之外,还有Mn、Fe、Zn等少量元素。
适当加入这些元素,可有效改善原材料的力学性与化学性,但是如果这些元素过量也会产生负面作用,因此需严格控制。
经大量实验证明,如果Zn>0.02%,一方面氧化处理中如果遇到SO、CI=就可能产生雪花状斑点;另一方面,在时效处理过程中析出的介稳相η(MgZn2)相时,在阳极氧化的预处理中,η相和铝基体的电化学位置不同,形成微电池,加快η相周围铝基体的溶解速度,此时相脱落,产生雪花状斑点。
在铝型材阳极氧化之前,碱洗中的铝固溶体Zn发生溶解反应Zn2+,经过电极电位校正的铝由溶液中置换,同时产生溶解反应,加快铝基体的溶解速度,造成合金中产生雪花状斑点,且Zn的含量越高,这种情况就会越严重。
还应认识到,当合金中的游离Si以及Al—Fe—Si化合物偏析相反应时,相对铝固溶体呈阴极,碱洗中周围的铝首先溶解,并形成雪花斑。
另外,如果偏析相沿晶界中呈现连续的链状分布状态时,容易产生晶界腐蚀。
而合金中的Fe、Zn等元素容易形成α—Fe2siAl8、β一FeSiAl、T-AlMgZn3等杂质相,极大降低了合金的电化学性、耐蚀性、氧化着色均匀性以及抗挤压能力。
尤其在Fe元素富集的位置,氧化膜较薄且不够致密,此阳极区首先受到腐蚀作用。
6063铝型材表面斑点腐蚀的成因分析
6063铝型材表面斑点腐蚀的成因分析1引言6063铝型材经过阳极氧化后,由于处理工艺与合金成分不适当,加工型材表面会出现形态各异的腐蚀缺陷,如斑点、白条和斑块等,其中斑点腐蚀在实际生产中较为常见。
为了改善6063铝型材的表面质量,控制表面斑点腐蚀,有必要对斑点缺陷做深入细致的探讨。
本文分析了6063铝型材表面斑点腐蚀的本质及产生原因,并提出了防止斑点缺陷的几点措施。
2分析与讨论2.1斑点腐蚀的本质分析从腐蚀型材的表面看,斑点缺陷是由大量存在残留物的腐蚀坑构成。
利用SEM分析腐蚀残留物的成分,其中,编号1、2、3、4对应经模拟槽液处理,腐蚀情况较严重的斑点残留物,5则是按正常工艺处理,腐蚀情况较轻的斑点残留物。
所使用的6063铝型材成分见表2。
为了确保Mg元素充分形成强化相Mg2Si,一般在配制合金成分时人为地使Si元素适量过剩,因为随着Si含量的增加,合金的晶粒变细,热处理效果较好;但另一方面,Si的过剩也有负面作用,使合金的塑性降低,耐蚀性降低[1]。
研究表明:过剩Si不仅能形成游离态的Si相,还会与基体形成富含铁、硅的Al-Fe-Si 相,Al-Fe-Si相对合金的耐腐蚀性能影响很大,能显著降低合金的耐腐蚀性能。
从表中数据易知,斑点处残留物的成分主要是游离Si相(1、2号)和Al-Fe-Si相(3、4号),同时发现氯元素在残留物处也发生了吸附(见表1中1、2、4号),这说明Cl-参与了腐蚀过程。
为了进一步了解腐蚀坑中相的组成,分析可能存在的偏聚或偏析元素,我们利用EPMA 着重对Al、Cu、Zn、Si、Fe等合金元素进行了分析,打点位置A、B、C、D分别对应于腐蚀坑边缘、无残留物的腐蚀坑底、坑中残留物和未腐蚀区,数据结果如表3所示。
从表3可以看出,Fe、Si在腐蚀区中分布不均匀,特别是坑中残留物处(表中C点),Fe、Si含量较蚀坑边缘、无残留物的坑底、未腐蚀区等高的多。
这说明合金元素Fe、Si与Al 形成了Al-Fe-Si相、游离Si相,这与SEM分析的结论完全一致,再次证明了腐蚀残留物是由游离Si相、Al-Fe-Si相等(相对基体铝来说是阴极相)形成。
Al—Mg—Si系铝合金型材表面暗斑成因分析
Al—Mg—Si系铝合金型材表面暗斑成因分析《铝加工》科苑论坛2004N92总第J55期A1一Mg—Si系铝合金型材表面暗斑成因分析吴有伍(湖南大学材料科学与工程学院.湖南长沙410082)摘要:作者概述了以6063合金为代表的Al—Mg—sj系铝Z.~血11_工,一--44-过程,从理论上分析了6O63合金型材生产过程中的各个工艺参数对形成型材表面暗斑的影响趋势.提出了各工艺参数的控制范围.关键词:AI—Mg—Si系铝台金;铝型材;表面暗斑;因素分析中圈分类号:TG146.21文献标识码:A文章绾号:1005--4898(2004)02--0008—04 AnalysisontheFormingCauseofSurfaceSpotforA1——Mg——SiSystemAlloyWUYOil—Wu(CollegeofMaterialScienceandEngineering,HunanUniversity,Changsha410082,China) Abstract:TheproductionprocessofAI~Mg—Sisystemasrepresentationof6063alloyaresummarizedinthearticle. Theeffecttrendsofvariousprocessparametersof6063alloyprofilesduringprocessingonthe surfacespotof profilesareanalyzedmechanicaLlyandcontrollingrangesofvariousprocessparametersare putfowardinthepaper-Keywords;A1一Mg—Sisystemalloy;aluminumprofiles;surfacespot;formingcause;analysisl概述铝型材被广泛用于建筑,车船制造,室内装璜,家用电器等行业.但不少的铝型材在使用一段时间之后甚至是在封孔工艺完成后还未出厂之前,表面就出现了光泽不~的暗斑或黑点,严重影响了铝型材的装饰效果和使用性能.解决铝型材在使用过程中所出现斑状缺陷问题具有十分重要的现实意义.1.1合金的主要成分和相组成铝型材用合金中比较典型的合金是6063合金,收稿日期:2004—01—08作者筲介,吴有伍(1961一),男,潮南长沙人,金属材料专业, 育级工程师.8其化学成分如表1.下面以6063合金为例来进行阐述.表16063铝合金的化学成分(质量分数,)主要成分杂质AlMgSiFeCuMnZnCrTi计0.45~0.90.20~0.6b.340.10.10.10.10.1b.15余量AI—Mg-Si系合金中除了铝的a固溶体以外,Mg2Si是该合金的主要强化相,由AI—Mg—Si伪二元状态图(图1)可以看出,合金的强化效果随Mg2si相数量的增加而增强.Mg.2si相在铝中的溶解度随温度明显变化.在共晶温度595℃时,Mg.Si相的极限溶解度为1.859,5,200℃时仅为0.25%.因此该合金有明显的时效强化效应.2004N92总第155期科苑论坛《铝加工》700600500\400赠300200100Mg2si/atl2345Al2468j012IdMg!Si/WI圈lA1一Mg—Si伪二元状态图MgSi相在铝中的溶解度不仅与温度有关,还与Mg,Si的含量有关.Mg2Si中,Mg与si的最佳比为1.73,当Mg/Si>1.73时.除形成Mg2Si相外,还有Mg过剩,过剩的Mg显着降低MgzSi在铝中的固溶度.当Mg/Si<1.73时,si过剩,对Mg2Si的固溶度无多大的影响.1.2一般生产工艺6063铝型材主要生产过程大致如为:熔铸一均匀化处理一挤压一淬火一时效一阳极氧化预处理一阳极氧化,封孔.2表面斑状缺陷影响因素分析6068铝型材产生的表面"斑状"缺陷,大致可分为雪花状斑点,黑斑,光泽不一的暗斑,黑线或黑带等.各个斑状缺陷产生的原因,产生的时间各不相同.有的缺陷在生产过程中出现.如雪花状斑点,光泽不一的暗斑.有的缺陷在最后的氧化工序之后出现,如"起砂面",黑线,黑带等.有的缺陷在使用过程中出现,如黑斑,光泽不一的暗斑等.不管是何种缺陷,也不论是何时出现,都影响产品的表面质量.必须加以控制.下面主要分析加工工艺的影响.2.1均匀化处理的影响均匀化处理是将铸锭加热到足够的温度,保温足够长的时间,然后快速冷却到室温.其目的主要是使可溶解的相组织完全或接近完全溶解,形成过饱和的固溶体以及少量弥散析出的小质点,增加晶粒内及晶界的成分分布的均匀性;降低或消除枝晶偏析,降低或消除金属间化合物在晶界的偏集;改变Mgsign在晶粒内的析出状态,防止后续加工过程中出现选择性晶间腐蚀而出现斑点.在铸锭的过程中,由于Fe的加入而形成的Ⅱ~FeSiAI相与强化相Mg,Si在锭中相连,成枝状分布,,严重影响材料的挤压性能.粗大的MgSi相在挤压时虽有破碎?但破碎相不能弥散地分布于基体中,在后续的时效过程中.部分的Mg.si相异常长大,在碱洗时优先腐蚀,出现雪花状的腐蚀坑.FeSiAI相因与铝基体的电化学电位不同,相对于铝基体为阴极,促进其周围铝基体的溶解.最后Ⅱ-FeSiAI相脱落,出现蚀坑.采用合理的均匀化处理制度,可以使FeSiAI相球化,使MgSi相细化成针状,增加组织的均匀性,从而增强材料挤压性能,提高材料的表面质量,降低暗斑形成的可能性.2.2挤压生产过程的影响挤压是型材生产的主要阶段,合理控制挤压速度,挤压温度,挤压模具结构对保证材料的性能,如强度,硬度及阳极氧化后材料的表面质量,有着十分重要的作用.挤压后的型材要经过淬火,时效处理,淬火的开始温度即为挤压的出口温度.出口温度由挤压温度T.和在挤压时挤压热效应的温升T组成.在材料一定时,温升T与挤压速度成正比.由AI—Mg SiZ.元状态图可知,6063铝材的最佳淬火温度为520~53O℃.所以挤压型材的出口温度不得低于500℃.温度过高.挤压时易发生动态再结晶.形成任意取向的,等轴的,呈大角度晶界分布的再结晶组织.碱洗时合金的晶间腐蚀增加,大大降低表面氧化膜的质量.挤压时局部的温升.使这种动态再结晶发生在局部时,由于铝及铝合金内的晶粒腐蚀速度与晶粒取向有关:{001}>{011}>{lll}. 在任意取向的品粒内.有的晶粒表现出强的耐蚀性,在碱洗时不发生变化,从而与周围的晶粒有明显的色差.阳极氧化后氧化膜的厚度也有明显的区别.材料不同区域表现出不同的耐蚀性.同时,高温时铝的粘性大,在挤压时铝易粘于挤压模的表面,划伤型材表面,当阳极氧化前的碱洗不能完全消除这种划痕时,后续阳极氧化生成的氧化膜不均匀,材料表面出现色泽不同的暗斑或条纹.温度过低,过饱和固溶体的过饱度降低,时效后不能达到应有的强度和硬度.铝型材的挤压升温一般为3O~8O℃,所以最佳的挤压温度为430"--510~C.因此在9?《铝/jn-r)科苑论坛2004NQ2总第155期生产中.应恨据前后的生产条件,挤压速度做适当地控制.在保征胍量的前提卜',尽量采用较高的挤速度.提高产效军.挤匿模县的恂,模具的内表面质量对挤压型材的质量有十分重要的影响.当模具的内表面质量较差时.易使材表面出现挤压条纹;当模具的焊合腔较小时.金属通过模腔时的静水压力较小.不能使晶粒产生育放的变形.从而使此处的组织与别处的差异较大.碱洗时由于不同的碱蚀特性而出现条纹,阳极氧化后的氧化膜的质量不同,耐蚀性不同;当水滴形的模桥根太窄时,金属以很快的速度在短时问焊合.形成_-尖锐,金属流对工作带产生较大的冲击力,因此桥下焊合处的工作带易击穿, 形成较粗糙的条纹或条斑,碱洗不能消除时,阳极氧化后材料的表面出现条纹或条斑;当模具的工作带设计不合理时,金属在工作带内的受力不同,晶粒的变形的破碎程度不同,挤压后的型材晶粒的大小,取向差异大.碱洗后表面的色差大,氧化后氧化膜的厚度,疏松程度不同,耐蚀性不同.挤压时.所选用的模具的结构与被加工的型材的尺寸, 型材的厚度有关,当被加工的型材较薄时,挤压力必升高,达到一定的挤压力时,使金属焊合,此时焊合室的高度不宜过高.但当壁厚过厚时,由于挤压力小,不可能形成过大的挤压力,金属就难以焊合,这时,可将焊合室设计得高一些.模具的模桥做成水滴形或船体形,使挤压时金属的流动方向和挤压力的方向一致,以降低变形阻力.模具的工作带在考虑金属的流动均匀性和模具的耐磨情况下, 工作带越短,材料的表面质量越好.2.3热处理工艺的影响2.3.1淬火的影响淬火是将型材快速冷却,形成过饱和的固溶体的过程.其目的是使时效时能从过饱和的固溶体中析出细小弥散的Mg:si相,使合金得以强化.6063铝型材挤压后的淬火敏感温度区域为204~454℃,在此区域内,Mg2Si相析出,温度越高,析出的Mg.si}l~尺寸越大.时效时,粗大的Mgsi}l~异常长大,在后续处理过程中易出现蚀坑,合理的淬火制度可以避免此区域.Mg.Si一0.8%的6063铝的淬火敏感速度V.一38℃/rain,当风淬的速度v>v.时,形成的过饱和固溶体内无Mg.Si相析出.时效时,析出细小弥散的Mg.Si第二相,使合金得以强化.淬火过程中,若型材各个部位的冷却速度不同,各lO部位形成的过饱和度也有差异.时效处理后,第二相Mg.Si的析出不均匀或局部析出相粗大,碱洗时出现不均匀的蚀坑,阳极氧化时,生成的氧化膜厚度不均,或致密程度不同.影响氧化膜的耐蚀性.2.3.2时效的影响时效过程主要是溶强化相析出的过程,强化相的分布,大小.影响材料的耐蚀性能和氧化膜分布的疏密,控制不好会导致在后处理过程中出现不同的斑点.时效制度包括时效温度干口时效时间, AI—Mg—Si系的强化相主要为Mg2si~l1.时效时的强化相的析出顺序为:过饱和固溶体一si原子的束集一Mg原子的束集一Mg,si共同束集一不明结构的小的沉淀相一日沉淀相一B和B共存的沉淀相一Mg,Si沉淀相.合金在高于200C温度长时l"Bq时效, 或在时效时型材有复热的过程,都会导致B相在某些晶粒上大量析出并异常长大.碱洗时,已粗化的Mg,si}l~优先溶解而成为蚀坑,出现"雪花斑"2.4阳极氧化工艺的影响铝及铝合金在大气中表面易形成一层极薄的氧化膜,这层膜的抗蚀性能较差,为了提高铝合金的搞蚀性能,将铝合金进行人工氧化,表面形成一定厚度的氧化膜.氧化膜的形成包括阻挡层的形成, 多孔层的形成,多孔层的生长三个过程.阻挡层的厚度和质量,多孔层的孔径和孔深都直接影响材料的耐蚀性能,阳极氧化工艺直接决定了氧化膜的形态,结构及性能,对后续工艺处理及材料的最终性能有十分重要的影响.2.4.1阳极氧化温度的影响由阳极氧化膜的形成动力学可知,在硫酸溶液中形成的氧化膜具有多孔层结构.多孔层孔的直径D和阻挡层的厚度h.可表示为lnDb—glnT+g (1)hl一3exp[一2(plnJ+P,)]一2-1exp(glnT+ g) (2)式中:T为阳极氧化时电解液的温度,J为阳极氧化电流密度,g,g为与温度T无关的常数. P,P为与电流J无关的常数.因此,在阳极氧化时,多孔层孔的直径随温度的升高而增大,阻挡层的厚度随温度的升高而减少.即温度较高时形成的氧化膜孔径较大,阻挡层较薄.同时温度较高时,硫酸对氧化膜的溶解作用加大,多孔层的孔口扩大,不利于封孔,耐蚀性变差.阳极氧化是一个放热反应.若槽液的温度较高2004N92总第l55期科苑论坛《铝加工》(>>23C,.氧化膜内的热量不能及时被槽液吸收,散发.会使成的氧化膜疏松,粉化.大大降低氧化膜的质量.温度较低时.电解液对阻挡层的溶解能:力弱,铝基体和阻挡层的界而凹rr=I]度增加.使光漫反匀寸,氧化膜的透明度'降.电解液的温度保持在L8~C较好2.4.2阳极氧化电流密度的影响阳极氧化时表面形成的多孔层的孔密度n可表示为:Inn—plnJ+P (3)式中:J为阳极氧化电流密度.P,P均为与电流密度J无关的常数.所以阳极氧化时,随电流密度的增加.表面形成的多孔层的孔密度降低.且由(2)式可知,阻挡层的厚度随电流密度的增加而减小.在高电流密度下阳极氧化时,电热及反应热使膜孔内的温度远远高于槽液的温度,孔底的温度不能及时散发,使生成的氧化膜疏松,粉化;另外温升还促进了硫酸对氧化膜的溶解作用.电流密度过低时.生成的氧化膜较疏松,要达到同等的厚度,所需的氧化时间较长,降低了生产效率.且长时间的溶解使氧化膜表面光滑,反光系数升高.颜色偏白.2.4.3阳极氧化时间的影响在一定的时间范围内.阳极氧化膜的厚度与氧化时间成正比(见图2),即在一定的氧化工艺条件下,阳极氧化膜有一极限厚度.超过这一厚度所对应的氧化时间继续氧化,对膜厚的增加己没有多大的作用,且氧化工艺有微小的变动时,还会加速己形成的氧化膜的溶解.g口●∞g\棚壬{<蹬鼙l0203040506070时I~l/mim图2阳极氧化膜的厚度与氧化时间的关系2.4.4槽液中离含量对表面质量的影响阳极氧化槽液中的主要离子s0,Al.对氧化膜的质量有很大的影响,由阳极氧化膜的形成机理可知,HSO一方面作为电解质.起到传递电荷的作用.另一方面作为强酸.对材料表而形成的氧化膜有溶解作用.溶解的速度随硫酸浓度的增加而加快.因此当溶液中的sO:的含量低时,导电性差.严重时.不仅不能生成氧化膜,还会在材料的表面成斑点.含量高时.对生成的膜的溶解加快.使生成的氧化膜呈w型.不利于封孔.Al"在溶液中起到平衡电荷的作用.含量过高.使溶液的流动性变差,溶液的热交换能力降低.多孔层中的热量来不及释放,材料表面生成的氧化膜较疏松.阳极氧化时.硫酸的浓度控制在150~180g/l,A1"控制在3~10g/l为好.槽液中存在水合物有颜色的金属阳离子时,如Cu抖,Fe¨.它们进入到氧化膜中,会使氧化膜变色,或使氧化膜出现条斑或斑点,生产中必须控制[cu.]<0.02g/l.EFe¨]~2g/l.槽液中存在NO一,F一,cl一等阴离子时,因它们的半径比OH一小,较容易被多孔膜吸附,影响氧化膜生成质量.生产中控制ENO一]<0.33g/1.[F ]<0.22g/1.Ecl一]<O.208g/1.2.5封孔工艺的影响铝合金经阳极氧化后形成多孔的氧化膜层,由于多孔膜的吸附特性.在空气中,一些污染介质SO,CI一等以及灰尘易吸附到膜孔中去,腐蚀内部金属,降低材料表面膜的保护作用及材料的耐蚀性能.因此必须对这种多孔膜进行封孔处理.封孔工艺参数对封孔质量有十分重要的影响.2.5.1封孔温度的影响6063铝型材采用的封孔工艺一般为镍氟盐常温封孔,封孔温度与氧化膜的质量关系如图3.随着E口●∞E\悃I壬{<蹬篷温度/'c圈3封孔温度与氧化膜的质量关系温度的升高,物质的扩散速度和相互反应的速度增(下转第36页)11?《铝加工》科苑论坛2004N92总第155期种形式.而图所示[~MOOGE760Y系列电液伺服阀,是由喷嘴一挡板和滑阀组成的两级放大器,它是电液伺服阀中最典型,最常见的形式之一.2使用与维护MOOGE760Y系列电液伺服阀是铝板冷轧机压上电液控制系统中的关键零部件,它对液压系统有着较高的要求.伺服阀工作性能的稳定性很大程度上依赖于液压系统介质品质的高低.冷轧机压上液压系统使用的介质为进口的石油基液压油NUTO H32或国产替代产品"杭白"L32,介质的颗粒污染度要求不低于NAS6级.除在液压泵站泵的出口安装有名义过滤精度为3微米的过滤器外,在伺服阀的进口前还装有一个3微米的二级保护过滤器. 根据几年的使用与维护经验,该伺服阀在使用与维护上应注意以下几个方面:(1)定期取样化验液压介质的颗粒污染度,并根据化验结果,制定出一个较合理的油品及滤芯,,更换周期,以保证介质的颗粒污染度不'[1~=J:NAS6 级.(2)液压系统泵站的油箱温度不能过高,应控制在50.以下.(3)在环境湿度较高的地方使用该阀时,应在油箱上安装可除湿的呼吸器,以保证介质的含水量不超过60PPM.(4)在更换液压系统其它元件时(如密封,阀件).必须保证操作时的清洁卫生,以防对液压系统造成污染.(5)更换下来的伺服阀,一般情况下经过修理便可再次使用,但最好送专业厂家检修为宜,以确保伺服阀的性能可靠.(6)伺服阀在发生故障前,往往可根据许多途径判断出它的丁作状态,为此,预见性的更换较之被动更换,更能保证整个系统的工作稳定性.参考文献[1]章宏甲.黄谊.机床液压传动FM].北京:机械工业出版社,l987:Pl93~1951-23苏皇.液压流体力学[M].北京:国防工业出版社.1997 )(上接第11页)加,同时水的团族效应降低,F'易与水中的H缔合,使OH一游离,生成的Ni(OH)沉淀增加.当温度过高时,溶液中过多的OH一,使镍离子在膜孔外就生成Ni(OH)沉淀,阻塞膜孔,形成粉霜,膜的封孔质量降低.当温度过低(小于2O℃)时,各离子反应的速度慢,完成封孔所需时间长,生产效率降低.2.5.2溶液的PH值的影响在封孔过程中,当溶液的PH值小于7时,阳极氧化膜带正电荷而具有阴离子选择性,F一是电负性很强的无机阴离子,因而很容易在膜的表面及孔内产生特性吸附,对氧化膜产生电中和作用,从而改变多孔膜的带电性能和电荷分布性能.当多孔膜带负电而具有阳离子选择性时,则促使Ni抖等向膜表面及孔内迁移.此外,F一在膜内通过与一些离子,分子及化合物的反应,生成大量的OH.使膜孔内的PH值升高,使迁入到孑L内的Ni.产生水解沉淀,达到封孔的目的.但当PH值太小时(PH<5. 0),F'易与溶液中的H结合,增加溶液中F一的消耗量,同时F与水产生的OH一也易与溶液中的H中和,从而降低了Ni(OH)沉淀的生成量,出现封孔不全.另外,根据金属氧化物的浓度积常数K可36?,,,,,q—-求得:Ni的浓度为1.2g/l时,出现Ni(OH)2沉淀的PH值为7.0,且随Ni抖的浓度增加,出现沉淀的PH值降低.因此封孔液中PH<6.5时,可以防止Ni抖在槽液中出现沉淀.最佳的PH值控制范围为5 .5~6.5.2.5.3槽液中离子含量的影响F'的浓度的最佳范围为0.5~0.8g/l,过高或过低都会影响封孔质量.F一作用机理一是中和膜孔中的正电荷,使多孔氧化膜具有阳离子选择性;二是与H2O中的H缔合F一+H2O—H2F+OH一,向Ni提供OH一,形成Ni(OH)沉定,实现封孔;三是HF与AI.O.反应,生成胶状沉淀的络合复化物A13(OH)3F6,同时促进AI2O3水解成AI(OH)3,辅助封孔.F一过量,在膜孔外就形成Ni(OH)沉淀,影响封孔质量.F'不足时,产生的OH'不足,封孔质量不佳.当封孔液中存在含量较高的Na,A1,Ni时,F一易与它们生成水溶性低的氟铝酸盐如NaaAIF等,其沉淀的微粒极易吸附在膜表面,形成粉霜.所以实际生产中,要求Ni.F一一2:1.封孔槽中SO,CI一的出现,降低F一的水化作用,也会影响封孔质量,降低材料的耐蚀性能.。
低压铸铝加工后出现的花斑问题
低压铸铝加工后出现的花斑问题低压铸铝是一种常见的铝合金加工方法,常用于制造汽车零部件、电子产品外壳、家具等。
然而在低压铸铝加工后,有时会出现花斑问题,即表面出现大小不一、形状不规则的暗红色斑点,严重影响产品的外观质量。
本文将讨论低压铸铝加工后出现花斑问题的原因以及相关解决方案,旨在帮助减少花斑问题的出现,提高铝合金加工质量。
花斑问题的原因主要有以下几个方面:1.材料因素:低压铸铝所使用的铝合金材料可能存在杂质、氧化物等问题,这些微小的颗粒会在铝液中形成团聚物,从而在产品表面形成花斑。
解决方案:选择高纯度的铝合金材料,以降低杂质和氧化物的含量;使用有效的过滤系统过滤铝液,去除杂质和团聚物,减少花斑问题的发生。
2.润模剂问题:润模剂是低压铸铝过程中常用的润滑剂,用于减少铝合金熔体与模具表面的摩擦,降低铸件与模具的粘附。
解决方案:选择合适的润模剂,并确保润模剂的使用量和涂布均匀;定期清洗模具,移除旧润模剂和残留物;避免润模剂和铝合金材料相互反应产生有害物质。
3.温度问题:低压铸铝加工过程中,温度管理是至关重要的。
过高的铝液温度或模具温度会导致花斑问题的产生。
解决方案:确保铝液和模具温度在合适的范围内,避免温度过高;使用温度控制设备监控和调节加工过程中的温度。
4.气体问题:低压铸铝过程中,铝液中的气体会被封闭在铸件内部,形成气泡,导致铸件表面出现不均匀的红斑。
解决方案:使用真空脱气设备去除铝液中的气体,减少气泡产生;优化铸件设计,避免气体在铸件内部聚集,减少花斑问题的产生。
综上所述,低压铸铝加工后出现花斑问题的原因可能包括材料因素、润模剂问题、温度问题和气体问题等。
通过选择优质材料、合适的润模剂、合适的温度管理和气体处理等措施,可以降低花斑问题的发生率,提高低压铸铝加工的质量。
论铝型材表面斑状缺陷的成因
论铝型材表面斑状缺陷的成因发表时间:2019-09-19T15:02:17.483Z 来源:《中国西部科技》2019年第11期作者:罗炜[导读] 铝型材是现代社会中应用十分普遍的一种型材,随着经济建设的需求以及技术的创新,铝型材的生产加工环节也越来越模式化、机械化,但是其生产环节中也会不可避免地出现一些问题,导致铝型材表面斑状缺陷的产生,本文就集中较为典型的表面斑状缺陷的成因进行了分析,希望为铝型材生产加工厂家的注意,以提高铝型材的生产质量。
佛山坚美铝业有限公司一、铝型材概述铝型材是现代社会比较常见的一种材料,用途十分广泛,如果按照用途来划分就可以分为建筑用铝型材、散热器铝型材、一般工业用铝型材、轨道车辆结构用铝合金型材以及装裱用铝型材等。
随着我国经济社会的快速发展以及各种科学技术的进步,我国铝冶炼及铝型材加工业获得了快速发展,而且随着我国城市化进程的加快,大规模的基础建设以及工业化建设的投资也在持续增加,推动了我国铝型材全行业的产量和消费量的迅猛增长,到2012年,我国就已经成为了世界上最大的铝型材生产基地和消费市常铝型材与其他的型材相比具有其独有的特点,这是它相比于其他型材的个性表现,也是其优势所在。
铝型材具有极佳的抗腐蚀性、优良的电导率、热导量率、非铁磁性、可加工性、可成形性以及可回收再生性等。
二、铝型材的生产流程(一)熔铸铝型材的第一道加工工序是熔铸,熔铸的过程就是将根据不同的需求配置好的合金所需的各种添加原材料加入到熔炼炉内进行熔化,然后将所得的铝液通过一定的加工工艺铸造成各种规格的圆铸棒。
(二)挤压挤压是铝型材能够成为特定形状的一道工序,挤压过程需要用到模具,按照型号、规格等各种要求的不同将提前铸造好的圆铸棒加热,然后用挤压机将其从模具中挤出成形。
挤压过程中还包含着风冷淬火及时效的处理过程。
挤压成型的各种铝合金型材并不能直接使用,因为这时的型材表面耐蚀性海并未达到使用需求,还需要经过一个表面处理的过程,一般都是采用阳极氧化的方式来进行,只有经过处理的铝型材其抗蚀性及耐磨性才能达标,才能避免更多表面缺陷的产生。
铝合金压铸件阳极氧化处理表面产生黄色斑点的原因
鋁合金壓鑄件陽極氧化處理表面産生黃色斑點的原因相關搜索: , , , ,吳玉學伍德沃德控制器(蘇州)有限公司1 引言鋁的陽極氧化膜的硬度高、耐腐蝕性能和耐磨損性能好,而且具有很好的透明度,從而使在陽極氧化處理之後的表面保持鋁原有的金屬質感。
同時陽極氧化處理使得鋁合金的表面獲得保護性和裝飾性,而且可以得到某些工程特性,如耐磨性和其它功能特性。
因此陽極氧化處理成爲鋁表面處理的主要方法。
不過随着科技技術的發展和進步,人們對經過陽極氧化處理的壓鑄件外觀質量要求是越來越高,像普通陽極氧化的膜厚爲3.8×10-3-1.44x10-2mm,硬質陽極氧化的膜厚爲0.05mm,雖然有時對陽極氧化表面的顔色沒有具體定義,但明顯要求陽極氧化後壓鑄件表面顔色必須統一且沒有腐蝕性的或影響美觀的斑點。
A380陽極氧化後出現的黃色斑點即爲下面所探讨的問題。
下面主要從合金的化學成分、脫模劑、陽極氧化工藝3方面來分析産生黃斑的可能性。
2 鋁合金的化學成分鋁合金的化學成分如表1所示。
由于合金化元素生成的第二相與鋁基體的電極電位不同,因此鋁合金的陽極氧化行爲和機理要比純鋁複雜得多,同時鋁合金陽極氧化膜的成分除了氧化鋁、溶液中的陰離子外,必然會有鋁合金中一部分合金化元素,以單質狀态、氧化物狀态或金屬間化合物狀态存在。
在鋁陽極氧化時,固溶體的元素(如鎂)一般轉化成氧化物,而如AIFeSi一類金屬間化合物或Si一般不會氧化,而以單質矽或金屬間化合物的形式直接留在氧化膜中。
另外如銅或Mg2Si之類金屬間化合物大部分溶解在電解溶液中,從而在氧化膜中可能留下空洞。
第二相析出粒子的不同的陽極氧化行爲,取決于它們與鋁基體電極電位的比較。
析出相在陽極氧化過程中,對于鋁基體如果是陽極,則優先溶解或氧化,如果是陰極則可能直接進入氧化膜。
根據陽極氧化原理,陽極氧化膜的主要成分之一爲AL2O3.AL(OH)x(SO4 )y,由于氧化膜中還存在其它形式的各種成分,有可能是黃色斑點産生的原因之一。
6063铝合金型材氧化过程中出现“白斑”的原因分析及解决
6063铝合金型材氧化过程中出现“白斑”的原因分析及解决1 问题的提出在实际生产中,加工率大(ε>95%),壁厚较薄(δ≤1.5mm)的T5状态的6063铝合金挤压型材在经硫酸阳极氧化处理后,其表面会呈现有规律(而有时无规律)分布的白色斑点(或无光斑痕);严重时呈现深色斑痕——“白斑”。
“白斑”的分布规律及特征是:它是在平行于挤压方向的平面上大致等间距的、呈线状或扁四边形状或不规则星点(片)状的、相对于基体表面有微小深度而呈凹槽形的一种表面缺陷[5,6]。
白斑通常分布于型材的一个或几个表面,有时会分布在型材的所有表面(对薄壁空心型材,则是分布于某一平面或曲面的内外两侧)。
2 原因分析在现场见到,“白斑”形成于“碱蚀”工序,在经随后的稀硝酸(或硫酸)“中和”之后,并未消失;经硫酸阳极氧化处理后,又更加清晰地呈现出来。
笔者专门截取了两段“白斑”点面积较大(F=30~40 mm2)的碱蚀洗(槽液中,ω(Zn2+)≥5×106)型材试样。
然后,采用DV-5型原子发射火花直读光谱仪分别对上述两段试样的“白斑”区的成分做了定量分析,其结果如下(表中数据均为质量分数):由表1的分析结果可见:“白斑”处Si、Mg、Zn元素的含量明显增加:而表2的结果表明:“白斑”处Si、Zn元素的含量明显增加,而Mg元素的含量却有所下降。
从金属材料腐蚀的观点看来,Mg2Si这种表面缺陷实质上是6063铝合金材料发生“剥落腐蚀”的结果。
剥落腐蚀是一种浅表面的选择腐蚀,腐蚀是沿着金属表面发展的,其产物的体积往往比发生腐蚀的金属大得多,因而膨胀。
一般而言,当铝与呈阴极性的异种金属相邻接时,“剥落腐蚀”程度上升。
在电子显微镜下观察发现:“剥落腐蚀”通常沿不溶组成物(如Si,Mg2Si等),或沿晶界进行[1]。
初步分析铸造铝镁合金表面出现白点的可能性
初步图片分析铸造铝镁合金表面出现白点的可能性
单位:株洲联诚集团铸造工程中心刘钲
实物图片如下
材料ZALMg4
铸造方式:低压铸造
1、第一种情况是,因为铝合金氧化所致,铝合金结晶成形时,晶粒间有微小空隙,铸件因存放地点的变化,有腐蚀性气体(包括含有二氧化碳的潮气)极易沿此空隙侵袭,造成腐蚀。
受腐蚀后,铝的氧化物以粉末状、纤维状形态呈现,加之铝合金中铜等元素氧化物的色泽,表面加工后形成花斑平面,如果产品存放区域湿度较大,氧化速度还会更快。
2、第二种情况是,切削液选用不合适、或者切削液使用时间过长,切削液抑菌能力较差,切削液残留在产品表面滋生霉菌。
3、第三种情况是,铝合金表面“析氢”造成的,一般面积较小。
主要是铝水除气不彻底。
水分子(空气中或铝锭潮湿)分解成H、O。
O很容易去掉,H与AL 亲合力较大不易去掉。
如果想从根本上解决问题,目前较好便捷的方法是需要对铝合金的化学成分严格控制,Si的过剩量不大于0.20 % ,且含Zn量不大于0.05 % ;同时,尽量对铸件要进行均匀化退火处理,处理后采用快速冷却方式对铸件进行冷却。
铝合金铸造品加工面阳极氧化后白斑的原因
铝合金铸造品加工面阳极氧化后白斑的原因随着工业技术的不断发展,铝合金已经成为了众多加工品中的一种重要材料。
铝合金具有质轻、耐腐蚀、导热性好等优点,因此在汽车、航空航天、建筑和家电等领域得到了广泛的应用。
在铝合金制品生产加工的过程中,阳极氧化是一种常见的表面处理方式,可以改善铝合金的表面性能,并且赋予其一定的保护功能。
然而,有时在此过程中可能会出现一些问题,其中之一就是加工后出现的白斑。
本文将分析铝合金铸造品加工面阳极氧化后白斑的原因,并提出解决方法。
一、铝合金阳极氧化的原理1.1阳极氧化是指在含有过氧化物的酸性或碱性溶液中,以阳极为电极,在外加电压下使金属表面产生氧化膜的一种电化学过程。
1.2阳极氧化可以改善铝合金表面耐磨、耐腐蚀等性能,提高其表面硬度并增加亲水性、抗污染性,使铝合金表面更加美观。
1.3一般情况下,阳极氧化的工艺包括清洗、阳极氧化和密封三个步骤。
1.4阳极氧化的膜层主要由氧化铝组成,其硬度和耐腐蚀性能都相对较好。
二、铝合金铸造品加工面阳极氧化后白斑的原因2.1化学成分不均匀铸造过程中,如果铝合金的化学成分不均匀,可能会导致阳极氧化过程中形成的氧化膜也不均匀,从而产生白斑。
解决方法:加工前对铝合金进行充分的混匀搅拌,确保铝合金的化学成分均匀。
2.2表面缺陷在铝合金铸造品加工的过程中,如果表面存在铝屑、氧化铁皮等缺陷,阳极氧化过程中这些缺陷处的氧化膜的质量可能会较差,形成白斑。
解决方法:在加工过程中加强对铝合金表面的清洁和抛光处理,确保表面光洁平整。
2.3氧化膜层厚度不均匀在阳极氧化过程中,如果电解液的浓度、温度和电流密度等参数控制不当,可能会导致氧化膜的厚度不均匀,从而影响其性能。
解决方法:严格控制阳极氧化的工艺参数,确保氧化膜的厚度均匀。
2.4内部应力在铝合金铸造品加工的过程中,如果内部应力过大,可能会导致氧化膜的形成不规则,从而出现白斑。
解决方法:采用适当的热处理方式,消除内部应力。
低压铸铝加工后出现的花斑问题
低压铸铝加工后出现的花斑问题低压铸铝加工后出现的花斑问题,是指在铝合金制品的表面出现均匀或不均匀的花斑状痕迹。
花斑问题可能是由于多种原因导致的,下面将介绍几个常见的原因及对策。
1. 原料质量问题:低压铸铝制品使用的原料是铝合金,如果原料质量不好,即含有杂质等不纯物质,加工后就容易出现花斑问题。
因此,在加工前需要对原料进行严格的筛选和质量检测,确保原料质量良好。
2. 铸模质量问题:铸模是低压铸铝加工的关键工具,如果铸模质量不好,表面容易出现不均匀的花斑。
铸模质量问题主要包括铸模表面的光洁度和精度问题。
因此,需要定期对铸模进行维护和检修,确保其质量符合要求。
3. 加工工艺问题:低压铸铝加工要求严格的工艺控制,包括温度、压力和时间等参数的控制。
如果加工工艺不正确,即温度不稳定、压力不均匀或加工时间不足等,容易导致花斑问题的出现。
因此,在加工过程中需要严格按照标准工艺进行操作,并对加工参数进行监控和调整。
4. 表面处理问题:低压铸铝制品在加工后需要进行表面处理,以提高其表面质量和美观度。
如果表面处理不当,比如腐蚀剂使用不当、处理时间不足等,就会导致花斑问题的出现。
因此,在进行表面处理时需要选择合适的工艺和材料,并确保处理时间和温度等参数控制正确。
5. 设备维护问题:低压铸铝加工需要使用各种设备和工具,如果这些设备和工具的维护不当,比如清洁不彻底、油脂不充足等,就容易导致花斑问题的出现。
因此,需要定期对设备进行维护和保养,保证其正常运行和使用。
在实际加工过程中,需要综合考虑以上几个原因,并采取相应的对策,以解决低压铸铝加工后出现的花斑问题。
通过提高原料质量、优化铸模设计、严格控制加工工艺、合理选择表面处理工艺和定期维护设备等措施,可以有效地解决花斑问题,提高低压铸铝制品的质量和外观。
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压铸铝合金件表面斑点成因分析
1. 压铸铝合金零件表面斑点
由图可见,该表面斑点有如下特点:绝大多数位于未加工表面,加工面上没有见到;呈点状大面积分布,颜色发白,比底色浅。
由于铝合金表面和内部均不存在霉菌生长所需的有机物质,可以断定这些斑点不是霉菌。
铝合金压铸件在凝固以后,表面应该形成一层氧化物薄膜,这层氧化铝膜能阻止内部铝的进一步氧化,起到保护的作用。
但铝合金压铸件组织疏松,含有多种金属或非金属夹杂物,表面易出现空隙。
如果该氧化膜不致密,如膜中间有空隙,或膜中有其他元素的化合物导致出现破口,或外来化学物质导致膜被破坏,则腐蚀性气体或介质极易沿此空隙侵袭,造成腐蚀。
腐蚀后,铝的氧化物以粉末状、纤维状形态呈现,加之铝合金中铜等元素氧化物的色泽,看起来与周围的底色有反差,就像发霉了一样,实则不是霉,应是表面氧化现象。
因此,斑点的本质应该是压铸铝合金表面的氧化腐蚀。
如有可能,请寄一份样品,我可以用金相显微镜下观察一下,判断是否是氧化铝。
2. 表面氧化斑点的来源分析
2.1 压铸时的脱模剂
有研究表明,脱模剂中的石墨或碳残留在压铸铝合金表面,这些碳化物会形成表面斑点。
产生原因:不合适的脱模剂;脱模剂用量过多,局部堆积;脱模剂中的石墨落入铸件表层;模温过低,金属液温度过低导致表面凝固疏松。
处理方法:更换优质脱模剂;减少涂料中的石墨含量或选用无石墨水基涂料;严格喷涂量及喷涂操作;控制模温,保持热平衡;控制金属液温度。
2.2 机加工时的切削液
有人认为如果机加工使用的切削液(油)含有对铝有腐蚀的成份,机加工结束后未能做彻底清洗。
处理方法:
更换切削液,换用具有氧化性的切削液;及时、彻底的清洗工件,包括工件表面的油污、轻微的氧化点;清洗之后,马上做防氧化处理(使用钝化剂);防氧化处理后的工件需要烘干并存放在干燥通风地方,定期检查。
2.3 与铝合金成分的关系
铝合金的化学成分较为复杂,其组织存在多种不同的相结构,各个相之间的电极电位也不同,容易形成电化学腐蚀。
一般而言,压铸铝合金的化学成分不太容易大幅度改变,或者改变其化学成分对此问题究竟有多大帮助尚无定论。
从生产的角度来看,上述两种方法更易于
实现。
以上是我的一点浅见,若想进一步解决这个问题,我觉得可以考虑作为一个研究课题做下去。