铝合金阳极氧化膜的耐蚀性能
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
［ 关键 词 ］ 阳极 氧化 膜 ；铝合金 ；盐 雾腐蚀 ；耐蚀 性
匀， 腐蚀质量损失与时间呈幂函数关 系， 在一定时间内腐蚀速率会呈现短暂增大趋势， 随着腐蚀时间继续延长会 出
［ 中图分 类号 ］ Ｔ Ｇ１ ７ ４ ． ４ ５ １
［ 文献 标识 码 ］ Ａ
［ 文 章编 号 ］ １ ０ ０ １—１ ５ ６ ０ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ３— ０ ０ ４ ６— ０ ２
阳极 氧 化 法 是 铝 制 品表 面 保 护 技 术 中 最 为 常 用 的一 种 ， 可 以显 著 地 改 善 铝 及 合 金 的 耐 蚀 性 能 ， 提 高 其表 面硬 度 和耐 磨 性 … 。对 阳 极 氧 化 膜 进 行 封 闭 处 理， 可 进 一 步提 高 其 在 恶劣 环 境 中 的耐 蚀 性 能 Ｊ 。目 前 有关 ６ ０ ６ ３铝 合 金 阳极 氧化 的研 究 主 要 集 中在 氧 化
Ｍｇ ０． ５ ０３ ０， Ｃｕ ０． ０ ０１ ０， Ｍｎ ０．０ ０１ ０， Ｚ ｎ ０． ０ ０５ ０， Ｆ ｅ
常广泛 的应用 。铝及其合 金在空气 中会形 成致 密的
Ａ １ Ｏ ・ Ｈ ： Ｏ 或Ａ １ Ｏ ， 氧化 膜 ， 可 以保 护其 在 中性或 弱 酸 性 溶液 中被 进一 步腐 蚀 ， 起 到 一定 的防 护作 用 ， 但 是 在
Ｏ 前
言
１ 试
验
铝及其合金 由于密度小 、 加工性能好 、 导电导热性 能优 良、 塑性好 、 抗大气腐蚀能力强 、 易于成型、 价格便
宜 等优 点 而在 轻 工 、 建材 、 航天、 电子 等 领 域 得 到 了非
１ ． １ 基材及其前处理
基材 为 ６ ０ ６ ３型 铝 合 金 ， 尺寸为 ５ ０ ｍ ｍ ×３ ０ ｍ ｍ× ２ ｍ ｍ， 主要 化学 成 分 （ 质量 分数 ， ％） 为 Ｓ ｉ ０ ． ３ ９ ３ ０ ，
１ ． ２ 阳极氧化及封孔处理
（ １ ）阳极 氧 化
１ ６ ５～１ ７ ０ ｇ ／ Ｌ Ｈ２ Ｓ Ｏ ４ ， ≤１ ５ ｇ ／ Ｌ
工艺和添加剂方面 ， 而对阳极氧化膜腐蚀行为 的研究
还 不 系统 。
Ａ １ ¨； 电流密度 １ ． ２ ６～１ ． ３ ０ Ａ ／ ｄ ｎ ｉ ， 电压 １ ４～ｌ ８ Ｖ， 温 理后 ， 平 均膜厚 为 １ ０ ． ７ 肺。
氧 化样 做铜 加速 乙酸盐 雾腐蚀 试验 （ Ｃ Ａ Ｓ Ｓ ） 并进行 了对 比。用 电 子 天平 测 定腐 蚀 失 重 ， 用扫 描 电镜 （ Ｓ Ｅ Ｍ） 和 能谱
仪（ Ｅ Ｄ Ｓ ） 对腐 蚀微 观形 貌及 腐蚀 产物 成分进 行 了分析 。结果表 明 ： 阳极 氧化膜 为 由阻挡层 和 多孔 层 组成 的 多孔 性
０ ． １ ０ ２ ０ ， Ｔ ｉ ０ ． ０ １ ７ １ ， Ａ １ 余量。其前处理流程如下 ： 除油
ห้องสมุดไป่ตู้
（ １ ６ ０～１ ８ ０ ｇ ／ Ｌ Ｈ ２ Ｓ Ｏ ４ ； 常温 ， ２—４ ａｉ ｒ ｎ ） ＿ ＋ 水 洗 一 水
较为苛刻的环境下 ， 这种氧化膜难以满足保护需求。
膜， 能 阻碍 Ｃ １ 一 等 的侵 入 ， 从 而大 幅度提 高 了铝 合 金 的 耐蚀 性 能 ； 阳极 氧 化 膜 的 腐蚀 从 晶界 开始 ， 蚀 孔 小 且 分布 均 现再钝 化 过程 ， 直 至氧化 膜 完全腐蚀 破 裂 ， 腐 蚀产 物 由 Ｏ， ｍ， Ｐ ３种主要 元 素及 少量 的 Ｃ ｌ ， Ｓ元 素组 成 。
６ ０ ６ ３型铝 合 金 阳极 氧 化 膜 在 盐 雾 环 境 下 的 耐 蚀 性
（ ２ ） 封孑 Ｌ ０ ． ９～１ ． １ ｇ ／ Ｌ Ｎ ｉ ， ０ ． ３～ ０ ． ５ ｇ ／ Ｌ Ｆ一 ，
能， 以便 更 好 地 了解 铝 合金 型材 经 阳极 氧 化 处 理 后 的 耐 腐 蚀情 况 。
ｐ Ｈ ＝５ ． ５～６ ． ５； ２ ５ —３ ０℃ ， ８ ０ ｓ ／ ｍ 。
度１ ８— ２ ２℃ ， 时间 ２ ０ ａｉ ｒ ｎ 。６ ０ ６ ３铝合 金基 体经 氧化 处
本 工 作结 合 实 际 生 产 经 验 ， 从 实 际 角 度 出发 ， 参
照Ｇ Ｂ ５ ２ ３ ７— ２ ０ ０ ８ 《 铝 合 金建 筑 型材 》 标准， 研究 了
１ ． ３ 腐 蚀条 件
参照 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ２ ９ ６ ７ ． ３ — ２ ０ ０ ８ 《 铝及铝合金 阳极 氧化
膜铜加速盐雾试验》 ， 在Ｇ Ｐ ／ Ｙ ＷＰ ６ ０盐雾腐蚀箱中进行
［ 收稿 Ｅ ｔ 期］ ２ ０ １ ４— １ ０ — ０ ５
铜加速乙酸盐雾腐蚀试验 （ Ｃ Ａ Ｓ Ｓ ） ， 腐蚀介质为 ５ Ｏ ． ０ ｏ
洗 一碱 蚀 （ ４ ５—５ ５ ｇ ／ Ｌ Ｎ ａ Ｏ Ｈ， ≤４ ０ ｇ ／ Ｌ Ａ １ ¨； ４ ０～４ ５
℃， ０ ． ８ ｍ ｉ ｎ ） 水 洗＿ ÷ 水洗 ＿ ＋中 和 （ Ｈ ２ Ｓ Ｏ ４ １ ７ １～１ ９ ０ 水洗 。
ｇ ／ Ｌ ， Ｈ Ｎ Ｏ ３ ９—１ ０ ｇ ／ Ｌ ； ４ ０— ４ ５℃ ， １— ３ ａｉ ｒ ｎ ） ＿ ÷ 水 洗 一
［ 通信 作者 ］ 李文文 （ １ ９ ９ ０一） ， 助理工程师 ， 主要从事铝合
铝合金 阳极氧化膜 的耐蚀性 能
李 文文 。丁 良生 ，艾云 龙 。何 文 ３ ３ ０ ０ ０ ０ ） （ １ ．江 西雄鹰 铝业 技术 中心 ，江 西 南 昌 ３ ３ ０ ０ ０ ０ ； ２ ．南 昌航 空大 学材料 科学 与工 程学 院 ，江西 南 昌
［ 摘 要 ］ 为 了更好 地 了解铝合 金 型材 经 阳极 氧化 处理 后 的 耐腐 蚀 情 况 ， 在 相 同条 件 下 对 ６ ０ ６ ３型 铝 合金 和 阳极
匀， 腐蚀质量损失与时间呈幂函数关 系， 在一定时间内腐蚀速率会呈现短暂增大趋势， 随着腐蚀时间继续延长会 出
［ 中图分 类号 ］ Ｔ Ｇ１ ７ ４ ． ４ ５ １
［ 文献 标识 码 ］ Ａ
［ 文 章编 号 ］ １ ０ ０ １—１ ５ ６ ０ （ ２ ０ １ ５ ） ０ ３— ０ ０ ４ ６— ０ ２
阳极 氧 化 法 是 铝 制 品表 面 保 护 技 术 中 最 为 常 用 的一 种 ， 可 以显 著 地 改 善 铝 及 合 金 的 耐 蚀 性 能 ， 提 高 其表 面硬 度 和耐 磨 性 … 。对 阳 极 氧 化 膜 进 行 封 闭 处 理， 可 进 一 步提 高 其 在 恶劣 环 境 中 的耐 蚀 性 能 Ｊ 。目 前 有关 ６ ０ ６ ３铝 合 金 阳极 氧化 的研 究 主 要 集 中在 氧 化
Ｍｇ ０． ５ ０３ ０， Ｃｕ ０． ０ ０１ ０， Ｍｎ ０．０ ０１ ０， Ｚ ｎ ０． ０ ０５ ０， Ｆ ｅ
常广泛 的应用 。铝及其合 金在空气 中会形 成致 密的
Ａ １ Ｏ ・ Ｈ ： Ｏ 或Ａ １ Ｏ ， 氧化 膜 ， 可 以保 护其 在 中性或 弱 酸 性 溶液 中被 进一 步腐 蚀 ， 起 到 一定 的防 护作 用 ， 但 是 在
Ｏ 前
言
１ 试
验
铝及其合金 由于密度小 、 加工性能好 、 导电导热性 能优 良、 塑性好 、 抗大气腐蚀能力强 、 易于成型、 价格便
宜 等优 点 而在 轻 工 、 建材 、 航天、 电子 等 领 域 得 到 了非
１ ． １ 基材及其前处理
基材 为 ６ ０ ６ ３型 铝 合 金 ， 尺寸为 ５ ０ ｍ ｍ ×３ ０ ｍ ｍ× ２ ｍ ｍ， 主要 化学 成 分 （ 质量 分数 ， ％） 为 Ｓ ｉ ０ ． ３ ９ ３ ０ ，
１ ． ２ 阳极氧化及封孔处理
（ １ ）阳极 氧 化
１ ６ ５～１ ７ ０ ｇ ／ Ｌ Ｈ２ Ｓ Ｏ ４ ， ≤１ ５ ｇ ／ Ｌ
工艺和添加剂方面 ， 而对阳极氧化膜腐蚀行为 的研究
还 不 系统 。
Ａ １ ¨； 电流密度 １ ． ２ ６～１ ． ３ ０ Ａ ／ ｄ ｎ ｉ ， 电压 １ ４～ｌ ８ Ｖ， 温 理后 ， 平 均膜厚 为 １ ０ ． ７ 肺。
氧 化样 做铜 加速 乙酸盐 雾腐蚀 试验 （ Ｃ Ａ Ｓ Ｓ ） 并进行 了对 比。用 电 子 天平 测 定腐 蚀 失 重 ， 用扫 描 电镜 （ Ｓ Ｅ Ｍ） 和 能谱
仪（ Ｅ Ｄ Ｓ ） 对腐 蚀微 观形 貌及 腐蚀 产物 成分进 行 了分析 。结果表 明 ： 阳极 氧化膜 为 由阻挡层 和 多孔 层 组成 的 多孔 性
０ ． １ ０ ２ ０ ， Ｔ ｉ ０ ． ０ １ ７ １ ， Ａ １ 余量。其前处理流程如下 ： 除油
ห้องสมุดไป่ตู้
（ １ ６ ０～１ ８ ０ ｇ ／ Ｌ Ｈ ２ Ｓ Ｏ ４ ； 常温 ， ２—４ ａｉ ｒ ｎ ） ＿ ＋ 水 洗 一 水
较为苛刻的环境下 ， 这种氧化膜难以满足保护需求。
膜， 能 阻碍 Ｃ １ 一 等 的侵 入 ， 从 而大 幅度提 高 了铝 合 金 的 耐蚀 性 能 ； 阳极 氧 化 膜 的 腐蚀 从 晶界 开始 ， 蚀 孔 小 且 分布 均 现再钝 化 过程 ， 直 至氧化 膜 完全腐蚀 破 裂 ， 腐 蚀产 物 由 Ｏ， ｍ， Ｐ ３种主要 元 素及 少量 的 Ｃ ｌ ， Ｓ元 素组 成 。
６ ０ ６ ３型铝 合 金 阳极 氧 化 膜 在 盐 雾 环 境 下 的 耐 蚀 性
（ ２ ） 封孑 Ｌ ０ ． ９～１ ． １ ｇ ／ Ｌ Ｎ ｉ ， ０ ． ３～ ０ ． ５ ｇ ／ Ｌ Ｆ一 ，
能， 以便 更 好 地 了解 铝 合金 型材 经 阳极 氧 化 处 理 后 的 耐 腐 蚀情 况 。
ｐ Ｈ ＝５ ． ５～６ ． ５； ２ ５ —３ ０℃ ， ８ ０ ｓ ／ ｍ 。
度１ ８— ２ ２℃ ， 时间 ２ ０ ａｉ ｒ ｎ 。６ ０ ６ ３铝合 金基 体经 氧化 处
本 工 作结 合 实 际 生 产 经 验 ， 从 实 际 角 度 出发 ， 参
照Ｇ Ｂ ５ ２ ３ ７— ２ ０ ０ ８ 《 铝 合 金建 筑 型材 》 标准， 研究 了
１ ． ３ 腐 蚀条 件
参照 Ｇ Ｂ ／ Ｔ １ ２ ９ ６ ７ ． ３ — ２ ０ ０ ８ 《 铝及铝合金 阳极 氧化
膜铜加速盐雾试验》 ， 在Ｇ Ｐ ／ Ｙ ＷＰ ６ ０盐雾腐蚀箱中进行
［ 收稿 Ｅ ｔ 期］ ２ ０ １ ４— １ ０ — ０ ５
铜加速乙酸盐雾腐蚀试验 （ Ｃ Ａ Ｓ Ｓ ） ， 腐蚀介质为 ５ Ｏ ． ０ ｏ
洗 一碱 蚀 （ ４ ５—５ ５ ｇ ／ Ｌ Ｎ ａ Ｏ Ｈ， ≤４ ０ ｇ ／ Ｌ Ａ １ ¨； ４ ０～４ ５
℃， ０ ． ８ ｍ ｉ ｎ ） 水 洗＿ ÷ 水洗 ＿ ＋中 和 （ Ｈ ２ Ｓ Ｏ ４ １ ７ １～１ ９ ０ 水洗 。
ｇ ／ Ｌ ， Ｈ Ｎ Ｏ ３ ９—１ ０ ｇ ／ Ｌ ； ４ ０— ４ ５℃ ， １— ３ ａｉ ｒ ｎ ） ＿ ÷ 水 洗 一
［ 通信 作者 ］ 李文文 （ １ ９ ９ ０一） ， 助理工程师 ， 主要从事铝合
铝合金 阳极氧化膜 的耐蚀性 能
李 文文 。丁 良生 ，艾云 龙 。何 文 ３ ３ ０ ０ ０ ０ ） （ １ ．江 西雄鹰 铝业 技术 中心 ，江 西 南 昌 ３ ３ ０ ０ ０ ０ ； ２ ．南 昌航 空大 学材料 科学 与工 程学 院 ，江西 南 昌
［ 摘 要 ］ 为 了更好 地 了解铝合 金 型材 经 阳极 氧化 处理 后 的 耐腐 蚀 情 况 ， 在 相 同条 件 下 对 ６ ０ ６ ３型 铝 合金 和 阳极