硬质阳极氧化处理
表面硬质阳极氧化处理
表面硬质阳极氧化处理表面硬质阳极氧化处理是一种常见的表面处理技术，主要应用于金属材料的表面改性。
它通过在金属表面形成一层致密、均匀、具有较高硬度的氧化膜，从而增强金属材料的耐腐蚀性、耐磨性和耐热性能，延长其使用寿命。
本文将从工艺原理、工艺流程和应用领域三个方面介绍表面硬质阳极氧化处理。
一、工艺原理表面硬质阳极氧化处理是利用金属材料在电解液中进行阳极氧化反应，从而在表面形成氧化膜的工艺。
在该工艺中，金属材料作为阳极，通电后与电解液中的氧气发生氧化反应，生成氧化物。
这些氧化物在金属表面逐渐形成一层致密、均匀的氧化膜，其主要成分为氧化铝。
二、工艺流程表面硬质阳极氧化处理的工艺流程一般包括预处理、电解液配置、阳极氧化、封孔和后处理等步骤。
1. 预处理：首先需要对金属材料进行预处理，包括去油污、除氧化皮、除尘等工序，以保证金属表面的洁净度。
2. 电解液配置：根据具体要求，选择适当的电解液。
常用的电解液有硫酸、硫酸铝等。
电解液的成分和浓度会直接影响到氧化膜的性能。
3. 阳极氧化：将金属材料作为阳极，放置在电解槽中，通电后开始进行阳极氧化反应。
通过控制电流密度、温度和电解时间等参数，可以控制氧化膜的厚度和硬度。
4. 封孔：氧化膜形成后，一般会进行封孔处理，以提高氧化膜的耐腐蚀性能。
封孔一般是在热水中进行，通过渗透热水，使氧化膜内部的孔隙充满水分，从而形成稳定的氧化膜。
5. 后处理：完成封孔后，需要对金属材料进行清洗和干燥等后处理工序，以去除残留的电解液和杂质，使得表面更加光滑、均匀。
三、应用领域表面硬质阳极氧化处理广泛应用于各个领域的金属材料表面改性。
以下是一些常见的应用领域：1. 汽车领域：汽车发动机零部件、底盘组件等金属材料经过表面硬质阳极氧化处理后，可以提高其耐磨性和耐腐蚀性，延长使用寿命。
2. 电子领域：电子产品中的金属外壳、散热器等部件经过表面硬质阳极氧化处理后，不仅具有良好的外观效果，还可以提高其导热性能和耐腐蚀性能。
铝合金经硬质阳极氧化处理
六、 导线若干;
步骤如下——————
需要阳极的零件先要彻底除油（包括指纹、手汗、脏东西等等）例如用微温的洗衣粉88%的自来水，然后再一面用玻璃棒搅拌一面缓慢的加入体积为12%的浓硫酸，
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最后用温热机器润滑油全部擦拭表面，使其封闭钝化，此法可保持永久的色泽不变。;
其实所谓阳极就是使铝件接通正极（阳极），通过酸性溶液的导电作用，使其表面产生一系列的反应，增加表面硬度、耐腐蚀度。并且改造表面物理结构，使其容易吸附染料。
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使用草酸为电解液的产品颜色依铝合金成分和阳极时各种条件有关，可承银白、黄铜色、黄褐色的氧化膜。建议使用12%（V/V）的硫酸溶液，价格低廉、溶液稳定，可得浅银灰、银白色氧化膜，不影响后期染色的成色，就算不染色也有不锈钢的质感！！！！！！
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溶液的量已能淹没过零件为准。估计需要数小时才会冷却至室温，溶液温度在10摄氏度以下时阳极硬度很高，超过20摄氏度效果不好，切记！！！
把不锈钢板焊上导线，或穿孔用不锈钢丝穿过使其导电，并串联起来。浸没溶液中并处于瓦盆两侧（贴着盆壁）接通直流电源的负极。
铝合金硬质阳极氧化的工艺研究
铝合金硬质阳极氧化的工艺研究摘要：铝及其合金具有质轻、延展性好、可塑性强等优点，但其硬度低、耐磨性差，限制了其应用范围的拓宽。
而铝合金经硬质阳极氧化处理所得到的氧化膜厚、硬度高、耐磨性好，且与基体结合牢固。
因此，铝合金硬质阳极化工艺作为一种能赋予铝质零件特殊功能的有效手段，在铝合金制品的表面防护技术上得到广泛应用。
铝合金硬质阳极化就是铝及其合金在电解液、特定的工艺及外加电流的作用下，在制品（阳极）上形成一层薄而致密氧化膜的过程，能够有效提高铝及铝合金的耐蚀性、耐磨性、耐候性、绝缘性及吸附性等。
本文就铝合金硬质阳极氧化工艺进行简要分析。
关键词：铝合金；硬质；阳极；氧化；工艺1硬质阳极氧化膜的形成机理铝合金硬质阳极氧化工艺是一种通过电解过程在铝合金表面形成致密、坚硬的氧化层的技术。
在阳极氧化膜的制备过程中，铝合金材料一般作为阳极，铅板作为阴极，在特定的电解液中进行氧化还原反应。
通过电场的作用，电解液中的水分子发生水解反应，放电产生具有强氧化能力的。
同时含氧阴离子在电场的作用下向阳极材料表面转移，阳极铝合金材料失去电子生成Al3+离子，两者结合生成致密的氧化膜，并放出大量热量。
其电极反应可简单描述为：阳极反应：H2O-2e-→[O]+2H+2Al+3[O]→Al2O3阴极反应：2H++2e-→H2实际上氧化膜的生长过程受很多因素的影响，反应机理也非常复杂。
各国学者专家对氧化膜的形成机理进行了大量的研究，学术界普遍分为以下几种观点。
柯马捷夫等认为，在外界电压的作用下，阳极氧化过程中阳极的金属铝非常容易丢失电子变成Al3+离子，在水解的作用下逐渐生成Al(OH)3，持续的电压使Al(OH)3在阳极聚集，短时间内便呈现过饱和态并析出Al(OH)3晶核，晶核长大，相互接触脱水后形成致密的氧化膜。
黄齐松等认为氧化膜的生长可分为电化学反应和化学反应两个过程，电化学反应过程有利于铝与氧结合成Al2O3，宏观上表现为氧化膜的生长。
铝材硬质阳极氧化工艺要求
铝材硬质阳极氧化工艺要求1 硬质阳极氧化法工艺要求为了得到质量较好的硬质阳极氧化膜，并能保证零件所需要尺寸，必须按下列要求来进行加工。
1.1 锐角倒圆被加工零件不允许有锐角、毛刺以及其它各种尖锐的有棱角的地方因为硬质氧化，一般阳极氧化时间均是很长的，而且氧化过程（A1+O2→A12O3+ Q ）本身就是一个放热反应。
又由于一般零件棱角的地方往往又是电流较为集中的部位所以这些部位最易引起零件的局部过热，使零件被烧伤。
因此铝和铝合金所有棱角均应进行倒角处理，并且倒角y圆半径不应小于0.5毫米。
1.2 表面光洁度硬质阳极氧化后，零件表面的光洁度是有所改变的，对于较粗糙的表面来说，经此处理后可以显得比原来平整一些，而对于原始光洁度较高的零件来说，往往经过此种处理后，显示的表面光洁光亮度反而有所降低，降低的幅度在1～2级左右。
1.3 零件尺寸的余量因硬质氧化膜的厚度较高，所以如需要进一步加工的铝零件或以后需要装配的零件，应事先留有一定的加工余量，及指定装夹部位。
因硬质阳极氧化时，要改变零件尺寸，故在机械加工时，要事先预测，氧化膜的可能厚度和尺寸公差，而后在确定阳极氧化前的零件实际尺寸，以便处理后，符合规定的公差范围。
一般来说，零件增加的尺寸大致为生成氧化膜厚度的一半左右。
1.4 专用夹具因硬质阳极氧化的零件在氧化过程中，要承受很高的电压和较高的电流，一定要使夹具和零件能保持极良好的接触，否则将因接触不良而造成击穿或烧伤零件接触部位的毛病。
所以要求对不同形状的零件，以及零件氧化后的具体要求来设计和制造专用夹具。
2 硫酸法硬质阳极氧化的电解液配方及操作规范2.1 工艺配方表 1 硫酸硬质工艺配方表2 常见的处理槽液2.2操作方法1)首先打开降温设备，将电解液温度降低到工艺所规定的温度范围内，阴极挂铅版，然后把装挂好的零件放置在阳极导电杠上卡紧，零件与零件之间，零件与阴极之间一定要保持较大的距离，绝对不能接触。
硬质阳极氧化标注方法
硬质阳极氧化是一种表面处理技术，通过电解氧化使金属表面形成致密的氧化膜，从而达到增强金属表面硬度和耐腐蚀性等目的。
硬质阳极氧化的标注方法主要包括以下几个步骤：
1.表面清洗：在进行硬质阳极氧化处理前，首先需要将金属表面进行彻底的清洗，去除积尘、油污等杂质。
一般来说，可以使用清洗剂和水进行清
洗，或者通过喷沙等方式进行表面清洁。
清洗后，需要将金属表面进行干燥处理。
2.阳极氧化处理：清洗干净的金属表面需要进行阳极氧化处理，以产生坚硬的氧化膜。
在阳极氧化处理中，需要控制氧化膜的厚度和硬度，以适应
标注涂抹的需要。
一般来说，氧化膜的厚度和硬度与电解液配方、电解温度、电流密度等因素有关。
3.测量：硬质阳极氧化的标注需要测量氧化膜的厚度和硬度，一般使用激光扫描显微镜或显微硬度计进行测量。
在测量时需要注意样品的准备和仪
器的标定。
在进行硬质阳极氧化标注时，还需要注意以下几点：
1.不同的金属材料需要采用不同的氧化参数和测量方法，需要进行充分的实验和测试。
2.氧化前的预处理非常重要，不要忽略这一步骤。
3.氧化过程需要严格控制，避免氧化膜过薄或过厚，影响硬质阳极氧化的效果。
4.测量时需要注意仪器的标定和样品的准备。
通过以上步骤和注意事项，可以实现硬质阳极氧化的准确标注，从而提高氧化效果和产品质量。
硬质阳极氧化
硬质阳极氧化脉冲电流等硬质阳极氧化处理条件为：高电流密度低温搅拌。
电流密度为普通阳极氧化的2~3倍。
低温，是为了抑制溶液对膜的溶解，通过搅拌降温。
光用硫酸作电解液，则因硫酸腐蚀性大，故要求温度小于10°C，此为硫酸硬质阳极氧化法。
若是硫酸中添加有机酸（如苹果酸、乳酸、丙二酸等）则可在常温下氧化，此混合酸硬质阳极氧化法。
这两种方法是目前生产中应用较多的方法。
硬质氧化膜性质1)硬度铝合金上可达HV400~600,在纯铝上可达HV500以上。
在铝合金中。
LC4合金最易获得硬质氧化膜。
2)耐磨性硬质阳极氧化膜、硬度高、耐磨性好。
由于膜层具有大量微小孔隙可吸附各种润滑亮剂，故可以提高其减摩能力。
各种材料耐磨性比较如下端的应力集中造成。
例如，LC₄合金经硬质阳极氧化后疲劳性能下降50%。
硬质阳极氧化对铝合金应力疲劳影响不大，对高应力疲劳性能影响较大。
4)耐热性硬质阳极氧化膜熔点达2050℃，导热系数低至67KW/(m·K),耐热性极好。
在短时间内经爱1500~2000℃高温没问题。
7)结合强度膜与基体结合强度高。
用一般机械方法难除去氧化膜。
硫酸硬质阳极氧化工艺1)工艺流程铝工件→化学除油→清洗→中和→清洗→硬质阳极氧化→清洗→封闭→成品与硫酸进行配制。
4)各种影响膜质量的因素a)温度影响极大通常，溶液温度下降膜硬度及耐磨性提高，一般温度应在↑↓2℃为宜。
b)溶液浓度硫酸含量一般在10~30%，浓度低，膜硬度高，特别结纯AL件，更是。
对含Cu量较高的铝合金（L Y12除外）。
可用高浓度（200~300g/L）硫酸溶液氧化处理c)阳极电流密度电流密度增大，氧化膜生成速度快，氧化时间短，膜硬度及耐磨性提高。
但超过极限电流密度时，氧化时发热增快，阳极（工件）界面温度过高，膜溶解速度加快膜的硬度下降。
d)合金成分合金元素及杂技影响膜的均匀性及质量。
如Si影响膜的颜色。
含3%以上的Cu或7.5%以上的Si的铝合金不适于用硬质阳极氧化处理，但若提高电流密度，采用交直流重叠法，或脉冲电流法氧化可得到成功5)操作要求a)局部硬质氧化绝缘对工件需进行局部硬质阳极氧化时，应对其余部分进行绝缘保护。
硬质阳极氧化处理
硬质阳极氧化处理181在阳极氧化皮膜中，具有优良皮膜硬度和耐磨性的皮膜叫做硬质阳极氧化皮膜，多用在工业机械上和运动部或流体接触的需要耐磨性和硬度的部分。
我国的硬质铝氧化大概从昭和25年开始在一些研究者和工厂技术人员中尝试，此时还没有关于硬质氧化的明确定义，开始只是按照比普通氧化膜硬的品质式样进行处理的。
然后，随着工业处理方法的确立，品质性能的标准也开始明确。
作为处理对象的铝合金，为了提高机械性能和加工性能添加了多种合金成分，这些合金给硬质氧化造成了一定困难。
本讲中，参照1995年制定今年8月修订的JIS H8603[铝及铝合金的硬质氧化皮膜]对一些必要的事项进行解说，希望对使用硬质氧化产品时有所帮助。
2阳极氧化皮膜由于是铝材本身作阳极得到的，铝合金材料对皮膜的性能救护有很大影响。
硬质氧化的皮膜大多在50?左右，与一般的氧化膜的10?相比更能反映素材的性质，而表现为皮膜性能差异。
在JIS H8603规格中根据素材性质将皮膜分为5类，来表示皮膜性能差异。
表1是最据代表性的硬质皮膜种类。
种类延伸材? 铸造才压铸材 1类 A1080,A1070,A1050,A1100A,A3003,A3 004,A5005,A5N01,A6061,A6063,A6N012类（a） A2011,A2014,A2017,A2024 2类（b）A5052,A5056,A5083,A7075,A7N01 3类（a） AC4C,AC7A ADC5,ADC6 3类（b）AC1B,AC2A,AC3AC3A,ACADC1,ADC3,A4B，AC5A,ACB8A,AC9A DC10,ADC12 注）工业中常用铝合金在JIS规格分类中的归属。
铝合金根据添加的合金分为1000系列～7000系列，根据其特长可以分别使用。
1类合金指能获得良好硬质皮膜的合金。
2类（a）的2000系列以硬铝（2017）和超硬铝（2024）为代表，具有于钢相匹敌的强度，但是为了增强强度添加的铜，作为CuAl对硬质皮膜有影响，无法得到性能良好的皮膜。
氧化铝陶瓷表面硬质阳极氧化
氧化铝陶瓷表面硬质阳极氧化氧化铝陶瓷表面硬质阳极氧化的过程如下：
1. 预处理：去除陶瓷表面的杂质和污染物，以确保氧化层的附着力和均匀性。
这可以通过酸洗、打磨、喷砂等方法实现。
2. 电化学抛光：在适当的电解液中，通过电化学反应使陶瓷表面变得更加平滑和光亮。
3. 阳极氧化：将陶瓷置于适当的电解液中，并施加电压。
在电场的作用下，电解液中的阳离子会在陶瓷表面发生还原反应，形成一层氧化物薄膜。
这个过程会使陶瓷表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性得到提高。
4. 封闭处理：通过加热或化学处理的方法，使氧化物薄膜变得更加致密和稳定，进一步提高陶瓷表面的硬度和耐久性。
以上信息仅供参考，如需了解更多信息，建议查阅相关书籍或咨询专业人士。
铝合金硬质阳极氧化工艺
铝合金硬质阳极氧化工艺
随着铝合金在工业和日常生活中的广泛应用，其表面处理技术也越来越受到关注。
其中，硬质阳极氧化工艺是一种常见的表面处理技术，可以提高铝合金的耐磨性、耐腐蚀性和美观度。
硬质阳极氧化工艺基于阳极氧化原理，通过在电解液中施加电压和电流，使铝合金表面形成一层厚度可达几十微米的氧化层。
与传统的阳极氧化工艺不同的是，硬质阳极氧化工艺采用高温和高压的工艺条件，可以使氧化层的硬度和密度大大提高。
同时，硬质阳极氧化工艺还可以控制氧化层的颜色和厚度，以满足不同的使用需求。
硬质阳极氧化工艺的优点在于，可以提高铝合金表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性，延长铝合金产品的使用寿命。
此外，硬质阳极氧化还可以增加铝合金表面的美观度和装饰性，使其更适合于高端产品的制造。
总之，硬质阳极氧化工艺是一种有效的表面处理技术，对于提高铝合金产品的性能和质量都具有重要意义。
- 1 -。
硬质阳极氧化处理工艺条件和要求内容
硬质阳极氧化处理工艺条件和要求铝及铝合金阳极氧化一片绿叶编写0 内容提示本文简要介绍了铝及铝合金阳极氧化的原理和阳极氧化方法的种类，着重介绍硫酸直流电阳极氧化。
对硫酸阳极氧化的工艺规范和操作条件、溶液配制和调整方法、常见估障判断及排除等作了较为详细的介绍。
铝合金成分对氧化膜形成及质量的影响、新老涂覆标记的含义等相关内容也结合我所实际情况作了介绍。
通过对本文内容的学习，能够正确掌握硫酸直流电阳极氧化的操作技能，准确控制氧化质量，做出符合质量标准的产品。
1 概述铝是最为丰富的元素之一，地壳内含量仅次于氧和硅。
铝的产量仅次于钢铁。
铝及其合金具有比强度高、导热和导电性好，反光性强，色泽美观、无磁性、耐热性好，以及塑性和成形性好，无低温脆性等优点，是一种具有优良综合性能的有色金属材料，因此在许多部门得到广泛应用。
铝及铝合金暴露在空气中，其表面会自然行成一层致密的氧化膜，但这层氧化膜的厚度极薄，只有几纳米到几十纳米，不足以防止恶劣环境下的腐蚀，同时，铝的硬度也不高，在使用过程中不能防止磨擦而造成的破坏。
因此，铝及铝合金制品需要针对其不同用途采取不同的保护措施。
对铝和铝合金进行阳极氧化就是一种十分有效的方法。
通过阳极氧化可以获得5～30μm厚的人工氧化膜(在一些特殊条件下氧化膜的厚度可以达到100μm以上)，从而可显著提高铝及铝合金的各种性能，包括耐蚀性、耐磨性、耐候性、绝缘性及吸附性等。
2 铝阳极氧化膜形成的基本原理铝阳极氧化实际上就是水的电解。
电解液通电后在电流的作用下发生水解，在阴极上放出氢，即H++e 1/2H2↑在阳极上释放电子，即4HO—－4e 2H2O+2O↑其中一部分新生(原子)氧与铝(阳极)反应，生成氧化铝膜，2Al3++3O22— Al2O3+热量。
＋－产生氧气形成Al2O3 释放氢气H2↑并产生热量阳极阴极电解液图1 铝阳极氧化示意图在不同的处理条件下，阳极上可能发生如下几种情况：a 阳极上的生成物是可溶的，即边生成边溶解，这可理解为不能在阳极上生成氧化膜。
硬质阳极氧化处理实用工艺条件和要求
硬质阳极氧化处理工艺条件和要求铝及铝合金阳极氧化一片绿叶编写0 内容提示本文简要介绍了铝及铝合金阳极氧化的原理和阳极氧化方法的种类，着重介绍硫酸直流电阳极氧化。
对硫酸阳极氧化的工艺规范和操作条件、溶液配制和调整方法、常见估障判断及排除等作了较为详细的介绍。
铝合金成分对氧化膜形成及质量的影响、新老涂覆标记的含义等相关内容也结合我所实际情况作了介绍。
通过对本文内容的学习，能够正确掌握硫酸直流电阳极氧化的操作技能，准确控制氧化质量，做出符合质量标准的产品。
1 概述铝是最为丰富的元素之一，地壳内含量仅次于氧和硅。
铝的产量仅次于钢铁。
铝及其合金具有比强度高、导热和导电性好，反光性强，色泽美观、无磁性、耐热性好，以及塑性和成形性好，无低温脆性等优点，是一种具有优良综合性能的有色金属材料，因此在许多部门得到广泛应用。
铝及铝合金暴露在空气中，其表面会自然行成一层致密的氧化膜，但这层氧化膜的厚度极薄，只有几纳米到几十纳米，不足以防止恶劣环境下的腐蚀，同时，铝的硬度也不高，在使用过程中不能防止磨擦而造成的破坏。
因此，铝及铝合金制品需要针对其不同用途采取不同的保护措施。
对铝和铝合金进行阳极氧化就是一种十分有效的方法。
通过阳极氧化可以获得5～30μm厚的人工氧化膜(在一些特殊条件下氧化膜的厚度可以达到100μm以上)，从而可显著提高铝及铝合金的各种性能，包括耐蚀性、耐磨性、耐候性、绝缘性及吸附性等。
2 铝阳极氧化膜形成的基本原理铝阳极氧化实际上就是水的电解。
电解液通电后在电流的作用下发生水解，在阴极上放出氢，即H++e 1/2H2↑在阳极上释放电子，即4HO—－4e 2H2O+2O↑其中一部分新生(原子)氧与铝(阳极)反应，生成氧化铝膜，2Al3++3O22— Al2O3+热量。
＋－产生氧气形成Al2O3 释放氢气H2↑并产生热量阳极阴极电解液图1 铝阳极氧化示意图在不同的处理条件下，阳极上可能发生如下几种情况：a 阳极上的生成物是可溶的，即边生成边溶解，这可理解为不能在阳极上生成氧化膜。
硬质阳极氧化技术要求
硬质阳极氧化技术要求《硬质阳极氧化技术要求》篇一：《硬质阳极氧化技术要求之工艺基础篇》引言：嘿，咱为啥要聊聊硬质阳极氧化技术要求呢？你想啊，在如今这个科技发达、各种金属制品满世界跑的时代，硬质阳极氧化就像是给金属穿上一层超级防护服。
不管是为了让产品更耐用，还是为了让它们在各种恶劣环境下依然能保持良好性能，这门技术都至关重要。
就好比你给手机贴个超结实的钢化膜，硬质阳极氧化就是给金属产品做的高级防护。
主体要求：一、前处理要求1. 工件表面清洁度- 工件表面必须无油污、灰尘和杂质。
这里的无可不是大概齐的意思哦，是要用专业的检测仪器，比如油污检测试纸，检测结果显示油污含量不得超过0.1mg/cm²。
如果有油污，就像你炒菜锅没洗干净就做饭，那后面的氧化效果肯定大打折扣。
- 灰尘颗粒大小不得超过50μm，数量每10cm²不得超过3个。
这就像是你整理房间，得把那些小灰尘都清理干净，不然氧化层就会有瑕疵。
2. 脱脂处理- 脱脂剂的选择很关键。
要根据工件的材质和油污类型来选。
比如对于铝合金工件，如果是一般性油污，脱脂剂的pH值应在9 - 11之间，脱脂时间不少于10分钟。
这就像你洗衣服，不同的污渍得用不同的洗衣液，还得泡够时间才行。
- 脱脂后必须用清水冲洗干净，冲洗后的水的电阻率不得低于500Ω·cm。
如果没冲洗干净，残留的脱脂剂就像个小捣蛋鬼，会影响后续的氧化反应。
二、电解液要求1. 成分- 硫酸浓度要严格控制。
对于大多数硬质阳极氧化工艺，硫酸浓度应在15% - 20%之间。
这浓度高了或者低了，就像做菜放盐放多放少了，氧化膜的质量就不对劲儿了。
- 添加剂的使用。
可以添加适量的草酸，添加量为硫酸量的1% - 3%。
这草酸就像做菜时的小调料，能让氧化膜的性能更好。
2. 温度- 电解液温度要保持在 -5℃ - 5℃之间。
这温度范围就像给电解液规定的舒适区，超出这个范围，氧化膜的硬度、厚度等性能指标都会跑偏。
硬质氧化工艺流程
硬质阳极氧化是一种厚膜阳极氧化法，这是一种铝和铝合金特殊的阳极氧化表面处理工艺。
此种工艺，所制得的阳极氧化膜最大厚度可达250 微米左右，在纯铝上能获得1500kg/mm2 的显微硬度氧化膜，而在铝合金上则可获得400〜600kg/mm2的显微硬度氧化膜。
其硬度值，氧化膜内层大于外层，即阻挡层大于带有孔隙的氧化膜层，因氧化膜内有松孔，可吸附各种润滑剂，增加了减摩能力，氧化膜层导热性很差，其熔点为2050 C,电阻系数较大，经封闭处理（浸绝缘物或石蜡）击穿电压可达2000V，在大气中较高的抗蚀能力，具有很高的耐磨性，也是一种理想的隔热膜层，也有良好的绝缘性，并具有与基体金属结合得很牢固等一系列优点，因此在国防工业和机械零件制造工业上获得及其广泛的应用。
主要应用于要求高耐磨、耐热、绝缘性能好等的铝和铝合金零件上。
如各种作为圆筒的内壁，活塞、汽塞、汽缸、轴承、飞机货舱的地板、滚棒和导轨、水利设备、蒸汽叶轮、适平机、齿轮和缓冲垫等零件。
用硬质氧化工艺来代替传统的镀硬铬镀层，与硬铬工艺相比它具有成本低，膜层结合牢固，镀液，清洗废液处理方便等优点。
但此工艺所得膜层的缺点是膜层厚度较大时，对铝和铝合金的机械疲劳强度指标有所影响。
硬质阳极氧化电解方法很多，例如：硫酸、草酸、丙二醇、磺基水杨酸及其它的无机盐和有机酸等。
所用电源可分为直流、交流和交直流叠加电源等几种，目前广泛应用的有下列两种硬质阳极氧化。
（1）硫酸硬质阳极氧化直流法；（2）草酸硬质阳极氧化交直流重选法。
其中，硫酸法是目前得到较广泛应用的一种硬质氧化法。
1硬质阳极氧化原理铝合金硬质阳极氧化原理，就是在电场的作用下，加速铝合金表面氧化膜的形成即用铅板作阴极，铝合金制作阳极，稀硫酸溶液作电解液，当通过直流电时，H+ 便向阴极移动，产生阴极反应：4H2+4e=2H2T而OH- 便向阳极运动产生阳极反应：4OH ―― 4e=2H2O+2Ct当在阳极上失去多余的电子，所析出的氧呈原子状态,由于原子状态的氧要比分子状态的氧更为活泼，更易与铝起反应：2A1+3S A12O3上述—反应在铝和铝合金制件表面是均匀地，同时进行地氧化膜随着通电时间的增加，电流增大而促使氧化膜增厚。
硬质氧化和阳极氧化
硬质氧化和阳极氧化硬质氧化和阳极氧化是两种常见的氧化处理方法，它们在不同领域具有广泛的应用。
本文将分别介绍硬质氧化和阳极氧化的原理、特点以及应用。
硬质氧化是一种表面处理技术，其主要目的是在金属表面形成一层坚硬、耐磨的氧化膜，以提高金属材料的耐用性和使用寿命。
硬质氧化的原理是通过在金属表面形成一层致密的氧化物膜，使金属表面具有良好的耐腐蚀性和耐磨性。
硬质氧化的过程一般分为两步：预处理和氧化处理。
预处理包括清洗、脱脂和除锈等步骤，以确保金属表面的干净和光滑。
氧化处理通常采用电解氧化的方法，通过在电解液中施加电流，在金属表面形成氧化膜。
硬质氧化的特点是氧化膜坚硬、耐磨、耐腐蚀，并且具有较高的绝缘性能。
硬质氧化广泛应用于汽车、航空航天、机械制造等领域，用于改善金属材料的表面性能。
阳极氧化是一种常见的金属氧化处理方法，主要用于铝和其合金的表面处理。
阳极氧化的原理是通过在铝金属表面形成一层致密的氧化膜，以提高铝材料的耐腐蚀性、耐磨性和装饰性。
阳极氧化的过程一般分为预处理、电解氧化和封闭处理。
预处理包括清洗、脱脂和除锈等步骤，以确保铝表面的干净和光滑。
电解氧化是阳极氧化的关键步骤，通过在电解液中施加电流，在铝表面形成氧化膜。
封闭处理是为了提高氧化膜的密封性和耐腐蚀性，通常采用热封闭或冷封闭的方法。
阳极氧化的特点是氧化膜坚硬、耐腐蚀、耐磨，并且具有较高的绝缘性能。
阳极氧化广泛应用于建筑、电子、航空航天等领域，用于改善铝材料的表面性能和装饰效果。
硬质氧化和阳极氧化作为常见的氧化处理方法，在金属表面处理领域具有重要的地位。
它们通过在金属表面形成坚硬、耐磨的氧化膜，提高金属材料的耐腐蚀性、耐磨性和装饰性。
此外，它们还具有绝缘性能和良好的光学性能，可以满足不同领域的需求。
在实际应用中，硬质氧化和阳极氧化的选择取决于材料的特性和要求。
无论是硬质氧化还是阳极氧化，都需要进行预处理、氧化处理和后处理，以确保氧化膜的质量和性能。
常温硬质阳极氧化
常温硬质阳极氧化1、常温硬质阳极氧化工艺规范如下：硫酸（H2SO4）（ρ=1.84g/cm2）15g/L草酸（H2C2O4）4g/L铬酐（CrO3）0.3g/L温度（℃）25~35槽电压（直流V）25~30电流密度（A/dm2） 1.5~2时间（min）60~90常温硬质阳极氧化可以获得与低温硬质阳极氧化相近的硬质氧化膜。
2、溶液成分对硬质阳极氧化膜的影响。
（1）硫酸浓度：硫酸浓度升高会加速氧化膜的溶解，孔隙率高，这对要求染色的工件有利。
降低硫酸浓度能增强氧化膜的密度，孔隙率降低，膜的硬度增大，坚硬耐磨，但浓度过低氧化速度减慢。
（2）草酸浓度：草酸的加入可使氧化温度提高，其浓度变化对氧化膜溶解作用影响不大，随草酸浓度提高膜层色泽逐步加深呈草绿色。
（3）铬酸浓度：对氧化膜色泽有影响，由半透明到深灰色，并提高溶液导电能力。
也可提高电解液中铜离子，其允许含量为0.3~0.4g/L。
为了控制槽液温度可以采用水冷方式。
硬质阳极氧化的工艺要求1、锐角倒圆为防止电流集中引起局部过热使零件烧伤，零件上所有棱角应倒圆。
半径不应小于0.5mm，不允许有毛刺。
2、表面应光洁基体较光洁的表面，因经硬质阳极氧化后，其表面粗糙度低一级左右。
3、留有一定的尺寸余量一般来说，硬质阳极氧化后零件增加的尺寸大致为生成膜层厚度的一半左右。
所以在机械加工时，要根据膜层的厚度、尺寸公差来确定阳极氧化前的尺寸，以便处理后符合规定的公差范围。
4、设计并制作专用夹具硬质阳极氧化的零件在氧化过程中，要承受很高的电压和较高的电流。
因此一定要使零件和夹具保持良好的接触。
否则，会击穿和烧伤零件接触部位。
5、局部保护在同一零件上既有普通阳极氧化，又有硬质阳极氧化的部位，要根据零件的粗糙度和精密度安排工序。
通常是先进行普通阳极氧化，再进行硬质阳极氧化，把不进行硬质阳极氧化的表面加以绝缘。
绝缘的方法是用喷枪或毛刷将配好的绝缘漆涂覆在被保护的部位。
压铸铝硬质氧化做法
压铸铝硬质氧化做法：
准备材料：硬质阳极氧化槽液，一般为硫酸溶液，也有添加硫酸的有机酸，如草酸、氨基磺酸等。
铝件处理：清洗铝件，去除表面的油污、杂质和氧化膜。
硬质阳极氧化处理：将铝件放入硬质阳极氧化槽液中，进行电解处理。
阳极氧化膜的厚度可以通过调整电解液的浓度、温度、电流密度等参数来控制。
干燥：将经过硬质阳极氧化处理的铝件进行干燥。
检查和修整：检查铝件的硬质阳极氧化膜质量，如有问题进行修整。
成品检验：对成品进行检验，确保质量合格。
需要注意的是，硬质阳极氧化处理过程中，需要严格控制电解液的浓度、温度、电流密度等参数，以及处理时间、氧化膜厚度等工艺条件。
同时，对于不同的铝件材料和加工工艺，硬质阳极氧化的处理方法和工艺条件也会有所不同。
因此，在进行压铸铝硬质氧化处理前，应先进行试验和验证，确定合适的工艺条件和处理方法。
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新井元彦1、序在阳极氧化皮膜中，具有优良皮膜硬度和耐磨性的皮膜叫做硬质阳极氧化皮膜，多用在工业机械上和运动部或流体接触的需要耐磨性和硬度的部分。
我国的硬质铝氧化大概从昭和25年开始在一些研究者和工厂技术人员中尝试，此时还没有关于硬质氧化的明确定义，开始只是按照比普通氧化膜硬的品质式样进行处理的。
然后，随着工业处理方法的确立，品质性能的标准也开始明确。
作为处理对象的铝合金，为了提高机械性能和加工性能添加了多种合金成分，这些合金给硬质氧化造成了一定困难。
本讲中，参照1995年制定今年8月修订的JIS H8603[铝及铝合金的硬质氧化皮膜]对一些必要的事项进行解说，希望对使用硬质氧化产品时有所帮助。
2、铝合金和硬质皮膜阳极氧化皮膜由于是铝材本身作阳极得到的，铝合金材料对皮膜的性能救护有很大影响。
硬质氧化的皮膜大多在50㎛左右，与一般的氧化膜的10㎛相比更能反映素材的性质，而表现为皮膜性能差异。
在JIS H8603规格中根据素材性质将皮膜分为5类，来表示皮膜性能差异。
表1是最据代表性的硬质皮膜种类。
种类延伸材÷铸造才压铸材1类A1080,A1070,A1050,A1100A,A3003,A3004,A5005,A5N01,A6061,A6063,A6N012类（a）A2011,A2014,A2017,A20242类（b）A5052,A5056,A5083,A7075,A7N013类（a）AC4C,AC7A ADC5,ADC63类（b）AC1B,AC2A,AC3AC3A,AC4B，AC5A,ACB8A,AC9A ADC1,ADC3,A DC10,ADC12注）工业中常用铝合金在JIS规格分类中的归属。
铝合金根据添加的合金分为1000系列～7000系列，根据其特长可以分别使用。
1类合金指能获得良好硬质皮膜的合金。
2类（a）的2000系列以硬铝（2017）和超硬铝（2024）为代表，具有于钢相匹敌的强度，但是为了增强强度添加的铜，作为CuAl2对硬质皮膜有影响，无法得到性能良好的皮膜。
只有在处理方法上进行各种改善。
或在上面压延表面处理性能良好的铝合金再进行氧化。
2类（b）的7000系列合金含锌和镁，以超超硬铝（7075）为代表具有最高强度的铝合金。
硬质氧化时合金成分会溶解难以得到性能良好的皮膜。
5000系列中的2类（b）指定的合金含有大量镁，氧化时镁会溶解难以得到性能良好的皮膜。
3类（a）中制定的材料是铸造铝和压铸铝，铜不到2％，硅不到8％，是铸造铝和压铸铝中表面处理性能较好的材料。
3类（b）中制定的材料合金成分添加量大，表面处理特别困难，皮膜性能由合作双方商定。
3．硬质氧化处理新井元彦硬质皮膜比普通皮膜厚、硬，处理方法是尽量有效、快速的生成皮膜厚度，并且要组合具有生成硬质皮膜条件的溶液和此处理条件。
处理法方法一般：1）增大阳极氧化的电流密度，加快氧化速度2）降低电解液的温度，抑制皮膜的溶解。
随着电解的进行膜厚逐渐增加，处理电压也要随之升高。
处理电压升高，孔径增大，孔数减少，孔壁增厚，皮膜变硬。
表2 是代表性的硬质氧化处理方法。
处理方法电解液主成分电源·电压V 电流密度A/dm2 浴温度℃参考硫酸浴硫酸18％DC·~60 3.5 0 标准硫酸·草酸添加浴硫酸15％草酸1％DC·25~100 1.5~3.5 0~10硫酸浴交直重叠法硫酸～25％DC＋~80AC ~60 2~41~30~5 2000系等草酸法交直重叠法草酸5～10％DC＋30~60AC 40~60 2~31~215~20除这些处理方法外，还有有机酸混合法、芳香族磺酸或改变电源波形的电流反转法等，根据皮膜的用途和目的选择使用。
另外，还有皮膜溶解少可以在常温下处理的溶液。
4．硬质皮膜性质4．1皮膜厚度皮膜厚度使用平均值，以防止合金导致的厚度不均。
硬质氧化的国外规格：标准50㎛，误差±10㎛。
膜厚制定为100㎛时，误差范围不变。
硬质氧化厚度只有普通氧化膜的1/3~1/2,在材料的外测成长，需要注意对产品尺寸的影响。
4．2皮膜颜色硬质皮膜的颜色根据合金种类、处理方法、厚度不同。
根据硫酸溶液标准法处理A1100时，皮膜的颜色随着膜厚的增加，呈淡灰色→灰褐色→浓灰褐色变化。
根据合金种类，一般呈现暗灰色或黑褐色。
不过，直交重叠法或电流反转法得到的皮膜颜色比较淡。
4．3表面粗糙度通常随着膜厚的增加而变得粗糙。
电解液温度越低，电流密度越高，越粗糙。
另外，直交重叠法或改变电源波形的电解法得到的皮膜表面较粗糙。
因此当指定处理后的粗糙度时，在处理前需要将粗糙度调整至指定粗糙度的1/2。
4．4皮膜硬度从皮膜用途来看，硬质皮膜最重要的就是耐磨性，也就是耐磨性。
硬质皮膜是素材被氧化为氧化膜形成的，因此硬度受合金种类、电解液、处理条件影响较大。
人们根据合金种类研究了各种处理方法，以提高皮膜的性能，JIS中的材质皮膜硬度几乎是固定的。
在阳极氧化处理工艺中，不溶解的元素：硅、铅；溶解但以氧化物或其他不溶性化合物存在的元素：镁、锌；溶解性强，不会在皮膜中以安定化合物存在的元素：铜、镍等添加成分的影响会残留在氧化皮膜中。
JIS中规定硬质皮膜的硬度进行断面测定。
素材硬度越高，表面硬度越低。
皮膜越厚，新井元彦此差越大。
因此测量要在皮膜中央进行。
4．5耐磨耗性耐磨耗性大多使用平板旋转磨耗试验（taper磨耗试验），JIS中使用往复运动平板摩擦和喷射磨耗试验，平板旋转摩耗实验，三种方法任选其一。
磨耗状态多种多样，耐磨耗试验也要根据其使用选择相应的试验方法。
平板旋转摩擦是在一个方向上的褶动磨耗实验，往复运动平面磨耗反转、反复褶动磨耗方向的实验，喷射磨耗则是在一定压力下喷射人造研削材料的实验。
阳极氧化皮膜容易受湿度影响，求磨耗导致的重量减少量时，对实验室的环境特别是适度管理有要求。
往复运动平面磨耗试验和喷射磨耗实验使用的磨耗机、研磨纸、研磨剂、实验时期、环境都会导致数据变动，所以每个试验结果缺乏相关性。
为解决这个问题，JIS中采用了耐磨耗试验基准试验片（H8601附属书1），用基准实验片的测定值和比率表示。
另外，硬质皮膜除对耐腐蚀性有要求外，一般不仅行封孔处理。
因为封孔处理回导致耐磨耗性降低。
表3表示的是在平板旋转磨耗实验中，封孔处理对耐磨耗性的影响。
表4往复运动平面磨耗、喷射磨耗、平板旋转磨耗的相互关联。
表5各种材料和硬质皮膜耐磨性的比例关系。
表3皮膜硬度和平板旋转摩擦注）平板摩擦根据CS-17。
封孔镍盐90℃·20分材料往复运动平面摩擦喷射摩擦平板旋转摩擦ds 磨耗量㎛d/㎛比率㎛秒S/㎛比率CS-17.mg1050 700 16.2 43.21 100 51.1 285 5.7 100 8.1 8.9 9.32014 300300 24.224.112.4012.4428.728.849.252.11301202.62.345.640.322.822.3－－－－2024 300300 25.321.311.8614.0827.432.652.448.61301302.52.743.947.4－－24.823.6－－7075 700700 28.225.824.8225.857.462.849.153.11501803.13.454.459.6－－－－13.216.5试验片磨耗量（mg）硬质皮膜（M.H.C法·A1050）镀硬铬（HV945）镀硬铬（HV1003）12.3 45.6 29.1材料膜厚25㎛50㎛80㎛皮膜硬度平板磨耗皮膜硬度平板磨耗皮膜硬度平板磨耗A5052 未封孔422HV 10.2mg 409HV 11.0mg 416HV 18.6mg 封孔427 27.1 418 22.5 425 38.4A1050 未封孔418 11.2 425 10.5 411 11.1 封孔433 16.2 436 17.4 427 19.2新井元彦SK4钢（淬火）A5052(无处理) A1100(无处理) 18.6 388.4 540.84．6耐腐蚀性硬质氧化皮膜厚耐腐蚀性很高。
除非需要一般不作封孔处理。
封孔处理会降低耐磨耗性。
因此，对耐腐蚀性有要求时，可以进行低温封孔或铬酸封孔。
耐腐蚀性试验一般用盐雾实验，判定方法由合作双方商定。
4．7绝缘力50㎛的氧化膜电阻在20℃时，为4×1015ohm/cm，在各种绝缘材料中是最高的。
根据利用绝缘性的目的，测试方法有所不同，JIS中指定绝缘力实验法（JIS H8687）。
表6皮膜厚度和绝缘破坏电压（JIS法）30分皮膜厚度封孔未封孔10㎛464V 454V25 1832 155650 3362 229480 3742 25404．8热传导性和耐热性硬质氧化皮膜的热传导性特别小。
皮膜在短时间加热可以耐2000℃高温，防止素材融化。
持续加热到200℃，皮膜性质无变化。
种类皮膜硬度（HV）耐磨耗性测试※1往复运动%平面摩擦※3喷射磨耗% ※3平板转动摩擦Mg1类400以上80以上80以上15.0以下2类（a）250以上30以上30以上35.0以下2类（b）300以上55以上55以上25.0以下3类（a）250以上※2 ※2 ※23类（b）※2 ※2 ※2 ※2注）1在当事者双方选择2根据当事者双方的协定3跟耐磨耗性基准片的比（%）5．其他事项5．1零件加工硬质处理的零件除非式样书上以有规定，一般都是在热处理、机械加工、溶接、成形等新井元彦处理厚进行阳极氧化。
5．2关于和重要部分的接点mark硬质氧化和普通氧化皮膜不同，需要在高电流下长时间电解，需要一个结实的通电接点。
所以需要制定产品功能性上重要和允许作接点的部分。
5.3拐角部分阳极氧化对于锐角和内角不能充分氧化，需要将其事先打磨为圆弧角，一般为了避免拐角处无法生成氧化膜，要根据需要的膜厚表8对拐角进行打磨（图1）。
5．4 masking在不需要氧化膜的地方用1）用橡胶或塑料的防氧化栓2）涂特殊的涂料3）粘胶布等方法进行遮蔽。
5．5润滑性的赋予为提高硬质皮膜褶动磨耗初期的，降低摩擦系数，提高耐久性，在硬质皮膜上浸渍或吸附各种润滑剂、分散固体润滑剂形成涂层。
表8 公称皮膜膜厚和角部曲率半径公称皮膜膜厚MIL表示的R 要求R25㎛0.8mm 1.0mm50㎛ 1.6 2.075㎛ 2.4 3.0100㎛ 3.2 4.0注）MIL A8625 TYPE Ⅲ硬质皮膜表示值6．结尾今年8月修订的JIS H8603中已取消工业限定，硬质氧化今后可以用在个多产品上。
因此，处理金属的性质会有所增加，皮膜性能也会继续增加。