铸造铝合金表面耐腐蚀性能如何改善

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铍在铸造铝合金中的作用

铍在铸造铝合金中的作用

铍在铸造铝合金中的作用铝合金是一种重要的金属材料,广泛应用于汽车、航空航天、建筑等领域。

而在铝合金的铸造过程中,铍起着重要的作用。

本文将详细介绍铍在铸造铝合金中的作用。

1. 改善铝合金的铸造性能在铝合金的铸造过程中,铍可以显著改善铝合金的铸造性能。

由于铝合金在液态时具有较高的表面张力,容易产生气孔和缩孔等缺陷。

而加入适量的铍元素可以有效地降低铝合金的表面张力,减少气孔和缩孔的生成,从而提高铝合金的铸造质量。

2. 提高铝合金的力学性能铍在铝合金中的加入可以显著提高铝合金的力学性能。

铍元素可以与铝形成强化相,提高铝合金的强度和硬度。

同时,铍还可以细化铝合金的晶粒,改善铝合金的显微组织,提高铝合金的塑性和韧性。

3. 改善铝合金的耐腐蚀性能铍在铝合金中的加入可以改善铝合金的耐腐蚀性能。

铍元素可以与铝形成致密的氧化膜,有效地阻止铝合金与外界介质的接触,减少铝合金的腐蚀速度。

此外,铍还可以抑制铝合金中的间隙腐蚀和晶界腐蚀,提高铝合金的抗腐蚀能力。

4. 提高铝合金的热稳定性铍在铝合金中的加入可以提高铝合金的热稳定性。

铝合金在高温条件下容易发生析出和相变,导致材料性能的变化。

而加入适量的铍元素可以稳定铝合金的相结构,抑制析出和相变的发生,提高铝合金的热稳定性。

总结起来,铍在铸造铝合金中起着重要的作用。

它可以改善铝合金的铸造性能,提高铝合金的力学性能,改善铝合金的耐腐蚀性能,提高铝合金的热稳定性。

因此,在铝合金的铸造过程中,适量加入铍元素可以显著提高铝合金的质量和性能。

然而,需要注意的是,在实际应用中,铍的加入量应控制在适当范围内,过量的铍元素会对铝合金的性能产生负面影响。

因此,在铝合金的铸造过程中,需要根据具体材料要求和工艺条件来确定铍元素的加入量。

随着铝合金在各个领域的广泛应用,对铝合金材料性能的要求也越来越高。

铍在铝合金中的作用被越来越重视。

通过合理控制铍元素的加入量和工艺条件,可以进一步优化铝合金的性能,满足不同领域对铝合金材料的需求。

调压铸造技术对铝合金铸件性能的改善

调压铸造技术对铝合金铸件性能的改善

收稿日期:2004205217; 修订日期:2004205220注:1990年获国家发明三等奖1作者简介:王 猛(19762 ),四川人,博士后.研究方向:凝固科学与技术1Em ail :cgs @n ・特种铸造工艺及设备 Technology and Equipment for Sp ecial Ca sting Proce ss ・调压铸造技术对铝合金铸件性能的改善王 猛,曾建民,黄卫东(西北工业大学凝固技术国家重点实验室,陕西西安710072)摘要:调压铸造技术对铸件性能有明显的改善作用,尤其适合大型复杂薄壁铸件的高品质精密铸造,已成功应用于铝合金铸件的工程化生产,具有广阔的发展前景。

关键词:调压铸造技术;铝合金;大型复杂薄壁铸件;精密铸造中图分类号:TG 146.2+1;TG 249 文献标识码:A 文章编号:100028365(2004)0620440203E nhancement of the Adjusted Pressure C asting T echnique on the MechanicalProperty of Aluminum Alloy C astingsWAN G Meng ,ZEN G Jian 2min ,HUAN G Wei 2dong(State K ey Laboratory of S olidification Processing ,Northwestern Polytechnical University ,Xi ’an 710072,China )Abstract :The adjusted pressure casting (APC )technique makes great contributions to the enhancement on mechanical propertyof casting ;it is well adopted for precise casting of large 2scale complicated thin 2wall components ,successful application on the manufacturing of Al alloy castings shows that this technique has profound developmental potential.K ey w ords :Adjusted pressure casting ;Aluminum alloy large 2scale complicated thin 2walled components ;Precision casting ZL101A 是航空机载设备中应用最为广泛的铝合金,其综合性能良好,特别是熔铸工艺性能优越,在航空机载设备中常用于薄壁、复杂结构件上。

铝板表面腐蚀处理

铝板表面腐蚀处理

铝板表面腐蚀处理嘿,咱来说说铝板表面腐蚀咋处理哈。

有一次,我看到一块铝板,那表面都被腐蚀得不成样子了。

我就想,这可咋办呢?后来我就去请教了一些懂行的人,还真学到了不少办法。

首先呢,可以用砂纸打磨。

就像给铝板做个“美容”一样。

找一块细砂纸,轻轻地在铝板表面打磨。

把那些腐蚀的地方都磨掉,让铝板重新露出光滑的表面。

不过这可得小心点,别太用力了,不然会把铝板磨坏的。

我记得我第一次打磨铝板的时候,手忙脚乱的,差点把铝板给磨穿了。

哈哈,后来慢慢就有经验了。

然后呢,可以用清洁剂清洗。

有专门的铝板清洁剂,倒一点在铝板上,用抹布擦一擦。

那些腐蚀的污渍就会被洗掉。

这就像给铝板洗个“澡”。

但是要注意,清洁剂不能用太多,不然会对铝板有伤害。

我有一次就倒多了清洁剂,结果铝板上出现了一些奇怪的痕迹,吓得我赶紧又用清水擦了好几遍。

还有啊,可以给铝板涂上一层保护膜。

就像给铝板穿上一件“防护服”。

有那种专门的铝板保护漆,涂上去可以防止铝板再次被腐蚀。

这一步可不能马虎,要涂得均匀一点,不然效果不好。

我有个朋友涂保护漆的时候没涂好,结果有些地方还是被腐蚀了。

最后啊,要注意铝板的存放环境。

不能放在潮湿的地方,不然很容易被腐蚀。

要放在干燥通风的地方。

我记得有一次,我把铝板放在了一个潮湿的仓库里,过了几天去看,铝板又被腐蚀了。

从那以后,我就知道了存放环境的重要性。

总之啊,处理铝板表面腐蚀要细心、耐心。

只要按照正确的方法去做,就能让铝板重新变得漂亮起来。

热处理对铸造铝合金材料的晶界特性和耐蚀性能的影响

热处理对铸造铝合金材料的晶界特性和耐蚀性能的影响

热处理对铸造铝合金材料的晶界特性和耐蚀性能的影响热处理是一种常用的金属加工方法,可以改善材料的力学性能和耐腐蚀性。

在铸造铝合金材料中,热处理也被广泛应用。

本文将探讨热处理对铸造铝合金材料晶界特性和耐蚀性能的影响。

一、热处理对晶界特性的影响晶界是材料中各个晶体之间的交界面,对材料的性能起着重要的作用。

热处理可以改变晶界的结构和性质,进而影响材料的力学性能和耐蚀性。

1. 晶界结构的改变热处理过程中的加热和冷却可以引起晶界结构的变化。

例如,固溶热处理可以使溶质在晶界区域的浓度得到调整,从而改善晶界的结构。

此外,热处理还可以促使晶界清晰化和去除一些晶格缺陷,提高晶界的强度。

2. 晶界位错的行为晶界中的位错是晶界强度的重要因素。

热处理过程中,晶界位错的行为可以被改变。

通过适当的热处理,可以增加晶界位错的密度和移动性,从而提高晶界的强度和塑性。

3. 晶界扩散和再结晶热处理还能促进晶界扩散和晶界再结晶。

晶界扩散可以导致溶质在晶界区域的聚集和分布均匀,从而提高晶界的强度和韧性。

晶界再结晶是指在高温下,原本的晶粒被新的晶粒所取代,更加细小的晶粒有利于提高材料的强度和韧性。

二、热处理对耐蚀性能的影响铸造铝合金材料在暴露于大气、水和化学介质中时,会出现腐蚀现象。

热处理可以改变铝合金材料的晶界特性和晶粒尺寸,从而影响其耐蚀性能。

1. 晶界腐蚀晶界是金属腐蚀的薄弱环节之一。

晶界中的异质相或溶质偏聚可能会引发晶界腐蚀。

适当的热处理可以改善晶界结构,减少晶界的偏聚现象,提高晶界的抗腐蚀能力。

2. 晶粒尺寸和耐蚀性热处理可以影响铸造铝合金材料的晶粒尺寸。

通常情况下,细小的晶粒比大晶粒具有更好的耐蚀性能。

热处理过程中,晶界的清晰化和晶界的再结晶可以使晶粒尺寸细化,从而提高材料的耐蚀性。

3. 化学成分和相变热处理还可以改变铝合金材料的化学成分和相变行为,进而影响其耐蚀性。

例如,固溶热处理可以调整合金中的溶质含量,进而影响材料的耐蚀性。

试论铸造铝合金表面处理方法的研究

试论铸造铝合金表面处理方法的研究

试论铸造铝合金表面处理方法的研究摘要:铝合金在目前的生产生活中有着重要的应用,比如门窗生产、机械制造等领域,铝合金有着大量的应用。

从具体的分析来看,铝合金之所以被大范围的使用,主要是因为其机械强度比较高,而且比较容易成型,生产的价格也比较的低。

对铝合金的具体生产进行分析贵发现铸造铝合金的耐腐蚀性比较的差,所以其现实应用会受到限制,基于此,对铝合金的耐腐蚀性做提升非常的必要。

调查生产实践得知,铸造铝合金的耐腐蚀性要提升,需要强化其表面处理,所以文章对铸造铝合金表面处理方法做讨论和分析,旨在为实践生产提供帮助和指导。

关键词:制造铝合金;耐腐蚀性;表面处理方法对现阶段的工业生产实践和机械加工等做具体的分析会发现铝合金的利用非常的广泛,总结具体的铝合金应用实践得知其有诸多优点,比如机械性能良好,材料轻便等。

总之,铝合金的优势为其的广泛应用打下了良好的基础,不过其耐腐蚀性差限制了其应用,所以在生产实践中,要想进一步的提升铸造铝合金的应用范围和价值,需要对耐腐蚀性差问题进行分析与解决。

从铸造铝合金的具体生产来看,其表面处理可以有效的改善耐腐蚀性,所以掌握科学有效的铸造铝合金表面处理方法有突出的现实价值。

一、铸造铝合金表面处理方法分析铸造铝合金的表面处理对于改善铝合金的现实应用价值有突出的意义,所以研究铸造铝合金的表面处理方法具有必要性。

目前,在铸造铝合金的表面处理中使用的方法比较多元,以下是具体的方法介绍。

(一)阳极氧化法阳极氧化法在铸造铝合金的表面处理实践中有着重要的应用。

就此种方法的具体分析来看,其是一种氧化膜的生长与溶解的动态平衡过程。

在实施阳极氧化的时候,要尽可能的实现氧化膜的生长大于表面膜层的溶解,这样,铸造铝合金的表面情况才会得到显著的改善。

对氧化膜生长的营养因素做分析发现除油方式、抛光液等是重要的影响因素,所以在阳极氧化法的具体利用中,需要全面的分析研究各种影响因素对氧化膜的具体作用,并找出单因素或者是多因素的作用规律,基于规律进行因素控制,氧化膜的生长和溶解控制效果才会更加的突出。

铸铝防腐要求

铸铝防腐要求

铸铝防腐要求
铸铝件在使用中容易受到腐蚀的影响,因此需要采取一系列的防腐措施。

以下是铸铝防腐的要求:
1. 表面处理
铸铝件的表面处理非常重要,可以通过喷涂、电镀、阳极氧化等方式进行处理。

其中,阳极氧化是最常用的表面处理方法,可以在铸铝件表面形成一层氧化膜,增强其耐腐蚀性能。

2. 材料选择
铸铝件的材料选择也对防腐有很大的影响,选择具有良好耐腐蚀性的铝合金材料可以大大提高铸铝件的抗腐蚀能力。

3. 环境控制
铸铝件在使用过程中,需要避免暴露在高温、潮湿、酸性、碱性等恶劣环境中,否则容易导致腐蚀,降低铸铝件的使用寿命。

4. 定期维护
铸铝件需要定期进行维护,包括清洗、涂层修复、防腐涂层更换等,以保证其良好的使用性能和防腐性能。

总之,铸铝防腐要求非常重要,需要在使用过程中积极采取一系列的防腐措施,以延长铸铝件的使用寿命,保证其正常运行。

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浅谈铸造铝合金表面的处理方法

浅谈铸造铝合金表面的处理方法

浅谈铸造铝合金表面的处理方法作者:王晓磊来源:《广告大观》2019年第06期摘要:铝合金在船舶、化学工业、机械制造等方面都是重要的有色金属材料。

通常情況下,潮湿的环境会加速铝的腐蚀,这不仅使铝的表面变得粗糙,也会对铝的使用产生一定影响。

铝合金表面涂层技术是利用表面涂层的工艺方法,在铝合金表面形成若干层具有符合机构的薄膜,对铝合金表面形成保护作用。

本文基于保护环境、满足市场对材料的需求的情况,阐释了若干有效解决办法,为铸造铝合金表面处理技术提供借鉴与参考。

关键词:铝合金;表面;处理方法1铝合金氧化的原因铝合金的主要成分是铝,但在日常的生产生活中,铝的密度小,本身极易氧化,氧化膜非常薄,大约0.01um~0.02um,色泽不均匀。

铝合金氧化分为化学氧化与阳极氧化两种。

化学氧化生成的氧化膜较薄,厚度约为0.5um~4um。

具有多孔,吸附能力强,质地柔软而不耐磨等特点,化学氧化分为酸性和碱性两种。

阳极氧化分为普通硫酸阳极氧化、高速阳极氧化等多种氧化形式。

铝合金分为很多种,如铝铜合金、铝镁合金、铝锌合金等。

一般来说,铝合金的阳极氧化相对要复杂一些,它的阳极氧化膜中一般有氧化铝成分,并且在其他金属成分发生阳极氧化现象后,也会反应出一些氧化物。

此外,铝合金阳极氧化膜中还有一些元素如金属物质和金属化合物。

2铝合金表面处理方法2.1物理方法物理方法是指仅对铝合金表面进行处理而不伤害其他结构,一般会使用到的物理方法是用相同细度的砂纸等材料打磨或是用符合标准的清洗材料对铝合金压铸件的表面进行擦洗等等。

(1)喷砂法,是指选用不同粒度的氧化铝或二氧化硅等材料对铝合金表面进行喷砂处理,以达到提高铝合金使用效果的目的。

喷砂法首先要将铝合金表面清理干净,如油脂、灰尘等,然后对铝合金进行喷砂处理。

一般情况下,铝合金铸件在经过喷砂后,在应用时胶接耐久性会更强。

(2)机械打磨法,是指应用钢丝刷等表面粗糙的物质对铝合金压铸件的表面进行打磨。

铝合金压铸件表面热处理的方法

铝合金压铸件表面热处理的方法

铝合金压铸件表面热处理的方法铝合金铸件的热处理是指按某一热处理规范,控制加热温度、保温时间和冷却速度,改变合金的组织,其主要目的是:提高力学性能,增强耐腐蚀性能,改善加工性能,获得尺寸的稳定性。

铝合金铸件的热处理工艺可以分为如下四类:1。

退火处理将铝合金铸件加热到较高的温度,一般约为300℃左右,保温一定的时间后,随炉冷却到室温的工艺称为退火。

在退火过程中固溶体发生分解,第二相质点发生聚集,可以消除铸件的内应力,稳定铸件尺寸,减少变形,增大铸件的塑性。

2。

固溶处理把铸件加热到尽可能高的温度,接近于共晶体的熔点,在该温度下保持足够长的时间,并随后快速冷却,使强化组元最大限度的溶解,这种高温状态被固定保存到室温,该过程称为固溶处理。

固溶处理可以提高铸件的强度和塑性,改善合金的耐腐蚀性能。

固溶处理的效果主要取决于下列三个因素:(1)固溶处理温度。

温度越高,强化元素溶解速度越快,强化效果越好。

一般加热温度的上限低于合金开始过烧温度,而加热温度的下限应使强化组元尽可能多地溶入固溶体中。

为了获得最好的固溶强化效果,而又不便合金过烧,有时采用分级加热的办法,即在低熔点共晶温度下保温,使组元扩散溶解后,低熔点共晶不存在,再升到更高的温度进行保温和淬火。

固溶处理时,还应当注意加热的升温速度不宜过快,以免铸件发生变形和局部聚集的低熔点组织熔化而产生过烧。

固溶热处理的悴火转移时间应尽可能地短,一般应不大于15s,以免合金元素的扩散析出而降低合金的性能。

(2)保温时间。

保温时间是由强化元素的溶解速度来决定的,这取决于合金的种类、成分、组织、铸造方法和铸件的形状及壁厚。

铸造铝合金的保温时间比变形铝合金要长得多,通常由试验确定,一般的砂型铸件比同类型的金属型铸件要延长20%-25%。

(3)冷却速度。

淬火时给予铸件的冷却速度越大,使固溶体自高温状态保存下来的过饱和度也越高,从而使铸件获得高的力学性能,但同时所形成的内应力也越大,使铸件变形的可能性也越大。

压铸铝合金的表面处理方法

压铸铝合金的表面处理方法

压铸铝合金的表面处理方法压铸铝合金是一种重要的材料,在工业制造业中广泛应用。

然而,压铸铝合金的表面通常需要经过处理才能达到各种工程需求。

本文将介绍压铸铝合金表面处理的方法,包括机械加工、化学处理和涂层技术。

机械加工1.抛光:利用抛光机或砂纸等工具,将压铸铝合金表面打磨至光滑。

这种方法在去除表面毛刺和提高表面光洁度方面非常有效。

2.手工雕刻:利用小刀或其他雕刻工具,在压铸铝合金表面雕刻图案或纹路。

这种方法是一种传统手工技艺,可以为压铸铝合金表面增添一些美感和文化价值。

化学处理1.酸洗:将压铸铝合金浸泡在强酸溶液中,可以去除表面氧化铝层、热处理后形成的氧化物和有机物质等。

这种方法可以使表面更光洁,增强抗腐蚀性能。

2.碱洗:将压铸铝合金浸泡在碱性溶液中,可以去除表面残留物和氯化物等。

这种方法可以在锈斑处进行处理,提高表面的清洁度和亮度。

3.化学腐蚀:利用酸、碱等化学反应,控制反应条件,来改变压铸铝合金表面的形态和结构。

这种方法可以制造出具有特殊纹理和颜色的压铸铝合金表面。

涂层技术1.电镀:将压铸铝合金浸泡在电解液中,通过电解作用在表面镀上一层金属或合金层,如铬、镍、铜等。

这种方法可以提高表面硬度和耐腐蚀性。

2.喷漆:利用喷枪或其他工具,在压铸铝合金表面喷涂漆料。

这种方法可以改变表面颜色、形态和质感。

3.氧化:将压铸铝合金表面浸泡在氧化剂溶液中,在氧化剂的作用下形成一种致密的氧化膜。

这种方法可以增加表面亮度和硬度,改善耐蚀性。

以上就是压铸铝合金表面处理的常用方法,不同的方法可以满足不同的工程需求。

对于特殊用途的压铸铝合金产品,还需要根据具体情况进行细致的表面处理。

锌、铝、镁、钛合金压铸件表面如何处理和调整

锌、铝、镁、钛合金压铸件表面如何处理和调整

锌合金压铸件表面处理和调整:锌合金压铸件(含铝约4%的锌合金材科)具有精度高、加工过程无切割或少切割、密度小、有一定机械强度等优点。

因此在工业:对受力不大、形状复杂的结构和装饰零什,广泛采用锌合金压铸件。

锌合金容易被腐蚀,故常采用电镀层作为防护层或防护装饰层,电镀前需要进行预镀铜。

其表面调整工艺由活化和预镀组成。

锌合金压铸件经磨光,抛光,除油后,表面有一层极薄的氧化模。

为保证镀层的结合强度,通常选用1%--3%的氮氟酸溶液,浸渍活化3-5s。

当表面呈现均匀小泡或微变色时,马上出槽清洗。

还可以采用15一20m1./I.的氟硼酸溶液腐蚀活化处理3一5s.活化后的工件即可进行氰化预镀铜。

为保证形状复杂的锌合金压铸零件有良好的电镀分散能力和覆盖能力,并防止锌与电镀液中电位较正的金属离子发生置换反应,影响镀层的结合力,锌合金压铸零件应带电下槽,入槽后采用2--3A,%d㎡大电流冲击电镀1一3min,以便很快镀覆一层完整而孔隙较少的致密铜展。

然后恢复正常电流密度,采用阴极移动电沉积铜时,可获得结晶细致、平滑的铜镀层。

预镀铜底层的厚度应不少于5u m,最好8--1C u m以上。

预镀铜太薄,在后绞进行酸性镀铜或镀镍时不足以阻止溶液对锌合金的浸蚀,此外预镀铜越薄,铜向锌合金的扩散越快,因表面镀层与锌合金基体的电位差而引起的电化学腐蚀也超严重。

形状不太复杂的锌合金压铸件也可以采用中性镍镀液预镀。

铝合金压铸件表面处理和调整:在铝及铝合金上电渡时:a.铝及铝合金极易生成氧化膜,严重形响镀层的结合力;b.铝的电极电位很负,浸入电镀液时容易与具有较正电位的金属离子发生置换,影响镀层结合力c.铝及铝合金的膨胀系数比其他金属大,因此不宜在温度变化较大的范圈内进行电镀,也将引起较大的应力。

从而使结合力不牢;d.铝是两性金属,能溶丁酸和碱,在酸性和碱性电镀液中都不稳定;e.铝合金压铸件有砂眼、气孔,会残留镀液和氢气,容易鼓泡,也会降低镀层和基体金间的结合力。

铸造铝合金表面耐腐蚀性能如何改善

铸造铝合金表面耐腐蚀性能如何改善

铸造铝合金表面耐腐蚀性能如何改善铝铸件的损坏主要发生在表面,铝合金材料表面增强具有重要的经济价值。

铸造铝合金表面耐腐蚀性能的改善通过微弧氧化、电沉积、多弧离子镀、化学复合镀和化学转化膜等电化学方法来实现。

铸造铝合金可以通过电化学方法获得改性层,其目的是赋予表面耐腐蚀性、耐磨性、装饰性以及其他特性。

1微弧氧化陶瓷层)微弧氧化(Microarcoxidation,MAO)又称微等离子体氧化(Microplasmaoxidation,MPO),是通过电解液与相应电参数的组合,在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,生长出以基体金属氧化物为主高频红外碳硫分析仪的陶瓷膜层。

由于在微弧氧化过程中,化学氧化、电化学氧化、等离子体氧化同时存在,微弧氧化工艺将工作区域引入到高压放电区域,极大地提高了膜层的综合性能。

微弧氧化膜层与基体结合牢固,结构致密,韧性高,具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘等特性。

该技术操作简单和易于实现膜层功能调节,而且工艺不复杂,不造成环境污染,是一项全新的绿色环保型材料表面处理技术,在航空航天、机械、电子、装饰等领域具有广阔的应用前景。

合金元素Cu、Mg有利于微弧氧化的进行,而Si元素则有碍于微弧氧化。

侯朝辉等[1]对含硅量为8%~12%的ZL系列铸铝合金的微弧氧化工艺条件、膜层结构以及成膜过程进行了研究。

结果表明:铸铝合金在水玻璃复合体系中进行微弧氧化,可以得到一层细腻、均匀、较厚、显微硬度较高的陶瓷氧化膜;微弧氧化电解液体系中,水玻璃能够使铸铝合金的微弧氧化顺利进行;Na2WO4和EDTA二钠复配可提高膜层硬度;该研究条件下获取ZL109合金微弧氧化膜的工艺条件为NaOH:2~4g/L,水玻璃:5~7mL/L,Na2WO4:2~4g/L,EDTA二钠:2~4g/L,微弧氧化电流密度30~40A/dm2,溶液温度30~40℃,强搅拌。

此外,龚建飞等[2]也对ZL109的微弧氧化进行了研究,获得了致密层厚度76μm以上,显微硬度HV1600均匀氧化陶瓷膜层。

热处理工艺对铝合金材料的耐蚀性和防腐性的优化

热处理工艺对铝合金材料的耐蚀性和防腐性的优化

热处理工艺对铝合金材料的耐蚀性和防腐性的优化热处理工艺对铝合金材料的耐蚀性和防腐性的优化铝合金是一种广泛应用于工业领域的轻质高强度材料,具有良好的导热性、导电性和可加工性。

然而,铝合金在使用过程中常常受到腐蚀的影响,降低了其耐用性和可靠性。

为了提高铝合金材料的耐蚀性和防腐性,热处理工艺起着重要的作用。

热处理是通过控制材料的温度、保温时间和冷却速率来改变材料的组织结构和性能的一种工艺方法。

对于铝合金而言,热处理可以有效地优化其耐蚀性和防腐性。

以下是几种常见的热处理工艺,可用于提高铝合金材料的耐蚀性和防腐性。

首先,常见的热处理工艺之一是固溶处理。

固溶处理是将铝合金加热到固溶温度,使溶质原子溶解在基体晶格中,然后经过快速冷却锁定溶质在基体晶格中的固溶态。

固溶处理能够提高铝合金的强度和耐蚀性,防止晶间腐蚀的产生。

此外,固溶处理还可以提高铝合金的延展性和可塑性,改善其加工性能。

其次,时效处理也是常见的热处理工艺之一。

在固溶处理后,铝合金需要经过时效处理,以进一步提高其强度和耐蚀性。

时效处理是将固溶处理后的铝合金在较低的温度下保持一段时间,使溶质原子重新排列并形成细小的沉淀相。

这些沉淀相能够有效地阻碍晶界的扩散,提高铝合金的耐腐蚀性能。

此外,还有一种热处理工艺叫做强化处理。

强化处理是通过冷变形和热处理相结合的方式来提高铝合金的强度和耐蚀性。

通过冷变形,可以引入大量的位错和晶界,增强材料的强度。

然后,通过热处理,使位错和晶界重新排列,形成亚晶界和细小的沉淀相,进一步优化铝合金的性能。

最后,一种常见的热处理工艺是表面处理。

表面处理是通过在铝合金材料表面形成一层保护性膜来提高其耐蚀性和防腐性。

常见的表面处理方法包括阳极氧化、化学改性和电化学沉积等。

这些方法可以形成致密的氧化层或有机膜,阻止外界腐蚀介质的侵蚀。

综上所述,热处理工艺对铝合金材料的耐蚀性和防腐性的优化具有重要的意义。

通过固溶处理、时效处理、强化处理和表面处理等热处理工艺,可以显著提高铝合金的耐蚀性和防腐性,延长其使用寿命,并广泛应用于航空航天、汽车制造、建筑和电子等领域。

提高6063铝合金表面耐蚀性能的途径研究

提高6063铝合金表面耐蚀性能的途径研究

提高6063铝合金表面耐蚀性能的途径研究张建新;高爱华【摘要】研究了提高6063铝合金表面耐蚀性能的途径,并从理论上分析了改善耐蚀性能的作用机理.结果表明:合理调整合金的化学成分有利于提高材料的耐蚀性能,Mg,Si元素的质量比值在1.55附近时性能较佳;对铸锭进行必要的均匀化处理有助于型材耐蚀性能的提高,均匀化后铸锭适宜采取快速冷却;挤压工艺对材料的腐蚀性能有重要影响,型材的出口温度在510℃左右时具有较好的耐蚀性能.%The approach to improving surface corrosion resistance of 6063 aluminum alloy was studied, and the mechanism of surface corrosion resistance was discussed in theory. The results indicate that reasonable chemical composition is of advantage to corrosion resistance, its property is better as Mg, Si mass ratio at about 1.55. The necessary homogenizing treatment of cast ingot subserves corrosion resistance of aluminum extrusion, and the cast ingot should be cooled quickly after heat treatment. Significant effect of extrusion technology on erosive property is observed for aluminum alloy, aluminum extrusion has good corrosion resistance when outlet temperature is at about 510℃.【期刊名称】《航空材料学报》【年(卷),期】2011(031)002【总页数】4页(P85-88)【关键词】铝合金;腐蚀性能;组织处理;挤压工艺【作者】张建新;高爱华【作者单位】河南理工大学材料科学与工程学院,河南焦作454000;河南理工大学机械与动力工程学院,河南焦作454000【正文语种】中文【中图分类】TG146.2+16063铝合金具有良好的热塑性、优良的耐蚀性及理想的综合机械性能,而且容易进行电镀处理,因而被广泛用于生产工业型材、建筑行业型材及电子散热器材。

关于铸造铝合金表面处理方法

关于铸造铝合金表面处理方法

关于铸造铝合金表面处理方法摘要:铝合金在机械制造、化学工业等都是重要材料。

在使用上如果周围环境潮湿,会加快铝腐蚀,影响铝的正常使用。

而对铝合金表面处理,则是能在表面形成保护,满足对铝合金使用要求。

本文就讲解几种铝合金表面处理方法,为研究人员提供参考。

关键词:铸造;铝合金;表面处理方法对铝合金表面处理,形成氧化膜具有装饰、保护等效果,加强铝合金导热、导电等性能。

因此,研究人员应用各类表面处理方法对铝合金表面处理,进一步提高自身性能,并从中取得很好进展。

一、化学转化膜处理(一)阳极氧化法将铝作为阳极,置于硫酸电解液中,增加电压来处理,在这一处理下形成A1203膜。

这一表面膜石油阻碍和多孔两层所组成,在氧化中包括电话和溶解两个过程,在膜生成速度要大于溶液速度情况下,才能生成[1]。

通过降低膜溶解速度,就能提高膜自身致密度,进而来提高氧化膜性能。

1.硬质阳极养护在阳极氧化上,通过正确方法来减少膜融合速度,就能从中获取更厚氧化膜。

常见方法是在低温、硫酸浓度较低情况下进行,这一方法具有成本投入高,并且能源消耗多的缺点。

还有就是对电源电流进行优化,因为氧化膜的电阻较大,所以从中产生热量较多,传统直流氧化电流应严格控制,将脉冲和直流电流增加,就能减少电压,并形成较高密度[2]。

通过对电压和占比调整,来控制膜的生长,提高膜的质量,取得理想氧化膜生成效果。

2.复合阳极氧化这一技术作为新兴技术,是在阳极氧化液中能加粉体,来扩大氧化膜硬度、厚度。

所添加的难溶粉体,能与铝合金膜层发生反应,并在膜层中堆积,还会有一部分在机械搅拌下进入膜孔中,所以氧化膜性能会受到粉体性质和浓度影响。

(二)化学氧化法氧化膜在一定温度下,受到化学反应影响而生成[3]。

从宏观角度分析,化学氧化法是在氧化剂作用下形成氧化膜,应用这一技术并不需要电流来处理,并成本投入少,操作难度低。

但是,所形成的氧化膜厚度不足,一般情况下最高能达到4um,耐磨性能不足,无法单独投入使用、通过化学氧化后的防护层,能进一步提高铝合金性能。

铸造铝合金常用的强化方式

铸造铝合金常用的强化方式

铸造铝合金常用的强化方式铸造铝合金的强化方式,听起来好像挺高深莫测的事儿,实际上,只要你稍微了解一下,就会觉得其实不难,反倒是挺有意思的。

就像我们常说的,“千里之堤毁于蚁穴”,小小的强化措施能让铝合金的性能大大提升,简单来说,这就像是给铝合金穿上了一层“盔甲”,让它变得更强更耐用。

好了,说得这么复杂,其实就是要让铝合金更硬、更结实,使用寿命也更长。

要做到这一点,有几种常用的强化方式是不得不提的。

咱们要说的一个强化方式叫做“固溶强化”。

你知道的,铝合金并不是纯铝,它是铝和其他金属的合金,咱们一般会加入一些铜、硅、锰这些金属元素。

通过合金化,我们可以让这些元素在铝的晶格里“扎根”。

这就像你去别的地方旅游,带回了一些纪念品,这些“纪念品”会在铝合金内部形成固溶体,让铝的晶体结构发生变化,从而提高它的硬度和强度。

你可以想象一下,把一些小石头撒在松软的泥土上,泥土就变硬了。

所以,通过加入适当的合金元素,铝合金的强度就能有一个质的飞跃。

然后呢,还有一个方式叫做“时效强化”。

咱们常说“火候不到,味道不行”,其实这个“火候”也能应用到铝合金的强化过程中。

时效强化简单来说,就是把铝合金加热到一定的温度,然后保持一段时间,再让它慢慢冷却下来。

这样一来,铝合金的组织会发生变化,形成一些微小的析出物,这些析出物就像是藏在铝合金内部的“小卫士”,帮助它抵抗外界的压力。

你也可以理解为,在厨房里炖汤,要煮到汤汁浓缩才最有味道,铝合金也是一样,经过时效处理后,它的强度和硬度就会大幅提升。

说到这里,你可能觉得铝合金好像就是一块死物,没啥生命力,实际上它就像人一样,经过锻炼和“调养”后会变得更强。

除了固溶强化和时效强化,咱们还可以用“变形强化”来提升铝合金的性能。

这个方法有点像是人们锻炼肌肉的过程,铝合金在制造过程中通过拉伸、压延或者轧制,让它的内部结构变得更加紧密。

你看,铝合金一旦被变形,它的晶粒就会被拉长,分布得更均匀,结果呢,铝合金的抗拉强度和硬度都能大大提高,就像是铁打的腰杆,坚固得很。

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铸造铝合金表面耐腐蚀性能如何改善铝铸件的损坏主要发生在表面,铝合金材料表面增强具有重要的经济价值。

铸造铝合金表面耐腐蚀性能的改善通过微弧氧化、电沉积、多弧离子镀、化学复合镀和化学转化膜等电化学方法来实现。

铸造铝合金可以通过电化学方法获得改性层,其目的是赋予表面耐腐蚀性、耐磨性、装饰性以及其他特性。

1微弧氧化陶瓷层)微弧氧化(Microarcoxidation,MAO)又称微等离子体氧化(Microplasmaoxidation,MPO),是通过电解液与相应电参数的组合,在铝、镁、钛及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用,生长出以基体金属氧化物为主高频红外碳硫分析仪的陶瓷膜层。

由于在微弧氧化过程中,化学氧化、电化学氧化、等离子体氧化同时存在,微弧氧化工艺将工作区域引入到高压放电区域,极大地提高了膜层的综合性能。

微弧氧化膜层与基体结合牢固,结构致密,韧性高,具有良好的耐磨、耐腐蚀、耐高温冲击和电绝缘等特性。

该技术操作简单和易于实现膜层功能调节,而且工艺不复杂,不造成环境污染,是一项全新的绿色环保型材料表面处理技术,在航空航天、机械、电子、装饰等领域具有广阔的应用前景。

合金元素Cu、Mg有利于微弧氧化的进行,而Si元素则有碍于微弧氧化。

侯朝辉等[1]对含硅量为8%~12%的ZL系列铸铝合金的微弧氧化工艺条件、膜层结构以及成膜过程进行了研究。

结果表明:铸铝合金在水玻璃复合体系中进行微弧氧化,可以得到一层细腻、均匀、较厚、显微硬度较高的陶瓷氧化膜;微弧氧化电解液体系中,水玻璃能够使铸铝合金的微弧氧化顺利进行;Na2WO4和EDTA二钠复配可提高膜层硬度;该研究条件下获取ZL109合金微弧氧化膜的工艺条件为NaOH:2~4g/L,水玻璃:5~7mL/L,Na2WO4:2~4g/L,EDTA二钠:2~4g/L,微弧氧化电流密度30~40A/dm2,溶液温度30~40℃,强搅拌。

此外,龚建飞等[2]也对ZL109的微弧氧化进行了研究,获得了致密层厚度76μm以上,显微硬度HV1600均匀氧化陶瓷膜层。

ADC12压铸铝合金广泛应用于汽车、摩托车和仪器等行业的活塞、带轮等零部件和结构件。

张金彬等[3]研究了ADC12铝合金表面微等离子体氧化法制备黑色陶瓷膜的电解液成分和电参数等对膜层性能的影响,结果表明,磷酸钠浓度较低,表面粗糙,浓度过高易析盐和膜层崩落,最佳浓度为12~15g/L;添加剂M1和M2组分中的金属元素氧化物K在膜层中的比重越大,膜层黑色饱和度越高越稳定,其最佳浓度分别为10.0~11.0g/L和15.0~18.0g/L;使膜层黑色均匀的最佳pH值为8.0~9.0;形成饱和深黑色的最佳电流密度为3.0~4.0A/dm2;采用最佳的电解液配方制备的黑色膜层厚度在20~30μm,硬度HV500~700,黑色饱和度在0.8~1.0。

王宗仁等[4]将等离子体增强的电化学表面陶瓷化(PECC技术)工艺应用在Y112压铸铝合金表面强化处理上,使其表面生成α-Al2O3和γ-Al2O3相的陶瓷膜。

据称该膜性能均优于特富隆技术涂层。

金玲等[5]对ZL109合金和SiCp/ZL109复合材料表面进行微弧氧化,研究发现,ZL109合金和SiCp/ZL109复合材料都可以进行表面微弧氧化,其微弧氧化层由两层结构组成,分别为疏松层和致密层。

ZL109合金微弧氧化层主要由不同结构的Al2O3相组成,SiCp/ZL109复合材料微弧氧化层由Al2O3和MgAl13O40组成。

交流电源恒流条件下铝合金表面微弧氧化-黑化一体化处理[6]研究显示,钒酸盐对微弧氧化陶瓷膜的黑化效果具有决定性作用;黑色陶瓷膜色泽稳定,具有较高的显微硬度,并能对基体金属提供有效的腐蚀防护;黑色陶瓷膜主要元素组成包括O、Al、Si、V和P,膜中化合物主要以无定形态和/或微晶态形式存在,只发现少量的γ-Al2O3和ε-Al2O3晶体;黑色陶瓷膜为较为疏松的单层结构,其表面在微观尺度上粗糙不平,存在较为密集的尺寸为μm量级的微孔,并有明显的高温烧结痕迹和微裂纹;黑色陶瓷膜的微观结构与其形成机制有关。

ZL101铸造铝2硅合金微弧氧化陶瓷膜[7]生长分为3个阶段,氧化初期,电流密度较高,但膜层生长较慢。

在膜快速生长阶段,膜生长速率达到极大值;膜生长进入平稳期后,基本保持恒定,样品的外部尺寸不再增加,膜逐渐转向基体内部生长;合金化元素硅的影响主要表现为氧化初期对膜生长的阻碍作用;铸造铝合金经过微弧氧化处理后,腐蚀电流大幅下降,极化电阻增加了几个数量级;较薄的微弧氧化膜同样大幅度提高了铝-硅合金的耐蚀性。

中性盐雾腐蚀试验法研究高强度铸造铝合金ZL205微弧氧化陶瓷膜[8]的结果表明,微弧氧化处理能显著提高ZL205的耐腐蚀性能,随着厚度的增加,陶瓷膜的耐腐蚀性能提高,但在厚度达到一定值后,陶瓷膜的耐腐蚀性能提高不明显;随着厚度的增加,微弧氧化膜的表面形貌和相结构都发生变化,从而导致微弧氧化膜的耐腐蚀性能发生变化。

2电沉积层电沉积(electrodeposition)是金属或合金从其化合物水溶液、非水溶液或熔盐中电化学沉积的过程。

是金属电解冶炼、电解精炼、电镀、电铸过程的基础。

这些过程在一定的电解质和操作条件下进行,金属电沉积的难易程度以及沉积物的形态与沉积金属的性质有关,也依赖于电解质的组成、pH值、温度、电流密度等因素。

吴向清等[9]利用电化学方法对ZL105铝合金表面电沉积Ni2SiC复合镀层的耐蚀性能进行了研究。

结果表明,Ni2SiC复合镀层的表面形貌与纯Ni镀层截然不同,耐蚀性能优于纯Ni镀层,经过300℃×2h热处理后,耐蚀性能进一步得到提高。

3多弧离子镀层多弧离子镀是真空室中,利用气体放电或被蒸发物质部分离化,在气体离子或被蒸发物质粒子轰击作用的同时,将蒸发物或反应物沉积在基片上。

离子镀把辉光放电现象、等离子体技术和真空蒸发三者有机结合起来,不仅能明显地改进了膜质量,而且还扩大了薄膜的应用范围。

其优点是薄膜附着力强,绕射性好,膜材广泛等。

离子镀种类很多,蒸发远加热方式有电阻加热、电子束加热、等离子电子束加热、高频感应加热等。

多弧离子镀采用的是弧光放电,而并不是传统离子镀的辉光放电进行沉积。

简单的说,多弧离子镀的原理就是把阴极靶作为蒸发源,通过靶与阳极壳体之间的弧光放电,使靶材蒸发,从而在空间中形成等离子体,对基体进行沉积。

在ZL201铝合金表面多弧离子镀Ti-Cr-N涂层,并在Ti-Cr-N涂层上制备一层脂类薄膜[10]。

结果表明:Ti-Cr-N涂层中的Cr以固溶体的方式存在于TiN晶体中,没有形成单独的CrN相;涂层可以有效提高ZL201铝合金的抗盐雾腐蚀的能力。

4化学复合镀层在镀覆溶液中加入非水溶性的固体微粒,使其与主体金属共同沉积形成镀层的工艺称之为复合镀。

若采用电镀的工艺则称之为复合电镀;若采用化学镀的工艺则称之为复合化学镀。

所得镀层称为复合镀层。

原则上,凡可镀覆的金属均可作为主体金属,但研究和应用较多的是镍、铬、钴、金、银、铜等几种金属。

高频红外碳硫分析仪作为固体微粒主要有两类,一类是提高镀层耐磨性的高硬度、高熔点的微粒;一类是提高镀层自润滑特性的固体润滑剂微粒。

在铸铝表面制备Ni-P-金刚石化学复合镀层[11],结果表明,硫酸高铈能促进金刚石微粒进入镀层,随硫酸高铈含量增加镀液稳定性大幅提高后趋于平稳,Ni-P-金刚石复合镀层耐磨性优于Ni-P镀层,添加2mg/L硫酸高铈后进一步显著提高,与Ni-P镀层相比,复合镀层耐蚀性差,添加硫酸高铈后有所改善。

5化学转化膜化学转化膜是使金属与特定的腐蚀液相接触,在一定条件下发生化学反应,在金属表面形成一层附着力良好的、难溶的生成物膜层。

这些膜层,或者能保护基体金属不受水和其它腐蚀介质的影响,或者能提高有机涂膜的附着性和耐老化性,或者能赋予表面其它性能。

化学转化膜由于是基体金属直接参与成膜反应而生成,因而与基体的结合力比电镀层和化学镀层大的多。

几乎所有的金属都可以在选定的介质中通过转化处理,得到不同应用目的的化学转化膜,但目前工业上应用较多的是钢铁、铝、锌、铜、镁及其合金。

化学转化膜同金属上别的覆盖层(例如金属的电沉积层)不一样,它的生成必须有基底金属的直接参与,与介质中阴离子生成自身转化的产物(MmAn),因此也可以说化学转化膜的形成实际上可看作是受控的金属腐蚀的过程。

化学转化膜按膜的主要组成物的类型分为:氧化物膜,磷酸盐膜,铬酸盐膜,草酸盐膜等。

铝合金在大气环境下容易发生晶间腐蚀而破坏。

目前应用的高强度铸造铝合金一般含有硅、铜、镁等元素,这些元素的加入增加了合金的腐蚀敏感性。

其次是表面硬度低,容易磨损,外表光泽不能保持长久,所以要求有较高的保护措施。

其中在铝合金表面上生成化学转化膜具有设备简单、成本低、投资省等优点。

彭靓等[12]采用铬酸盐法在Y112合金上生成化学转化膜,实验结果表明,该转化膜具有高的耐腐蚀性,并具有美观的金黄色外表面。

以锰酸盐和锆盐为主盐,在铝合金表面化学氧化得到的化学氧化膜[13]的腐蚀电位比铝合金试样的腐蚀电位正0.45V左右,腐蚀电流密度仅0.286μA/cm2;交流阻抗谱图低频端的阻抗值比铝合金试样的值大一个数量级;铝合金化学氧化膜外观呈金黄色,具有规则排列的柱状生长结构。

葛圣松等[14]用无铬化学方法在铸铝合金表面制得黑色转化膜,利用点滴试验评价了膜的耐蚀性能。

分别采用扫描电镜及电子探针观察膜的形貌、测定其组成元素,最后提出了黑色膜的形成机理和耐蚀机理。

6结语铸造铝合金的表面耐腐蚀性处理可以通过电化学方法得以改善。

现有的研究多停留在试样上,应用研究较少。

在实际应用中,单独用一种工艺技术就能提高铸造铝合金的防护性、装饰性和功能性问题比较少见高频红外碳硫分析仪,有必要对现有的改性技术综合考虑,对此开展系统的研究。

铸造铝合金的表面耐腐蚀性改善和耐磨性改善的综合研究更有意义。

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