鋁型材硬質(zhì)陽極氧化是一種厚膜陽極氧化法，特殊的陽極氧化表面處理工藝。該工藝所制得的陽極氧化膜最大厚度可達(dá)250微米左右，在純鋁上能獲得1500kg/mm2的顯微硬度氧化膜，而在鋁合金上則可獲得400～600kg/mm2的顯微硬度氧化膜。其硬度值，氧化膜內(nèi)層大于外層，即阻擋層大于帶有孔隙的氧化膜層，因氧化膜內(nèi)有松孔，可吸附各種潤滑劑，增加了減摩能力，氧化膜層導(dǎo)熱性很差，其熔點為2050℃，電阻系數(shù)較大，經(jīng)封閉處理（浸絕緣物或石蠟）擊穿電壓可達(dá)2000V，在大氣中較高的抗蝕能力，具有很高的耐磨性，也是一種理想的隔熱膜層，也有良好的絕緣性，并具有與基體金屬結(jié)合得很牢固等一系列優(yōu)點，因此在國防工業(yè)和機(jī)械零件制造工業(yè)上獲得及其廣泛的應(yīng)用。
具體來說，硬質(zhì)陽極氧化主要應(yīng)用于高耐磨、耐熱、絕緣性能好等鋁合金零件上。如各種作為圓筒的內(nèi)壁，活塞、汽塞、汽缸、軸承、飛機(jī)貨艙的地板、滾棒和導(dǎo)軌、水利設(shè)備、蒸汽葉輪、適平機(jī)、齒輪和緩沖墊等零件。那么，問題來了，什么樣的氧化膜才算硬質(zhì)氧化膜呢？
硬質(zhì)陽極氧化膜的特征及檢測方法歸納起來有以下9點：
1.合格的氧化膜層呈均勻的深黑色、藍(lán)黑色或褐色。
2.氧化膜厚度約50μm。
3.氧化膜硬度HV≥300。
4.若氧化膜是均勻的灰黑色，只要厚度和硬度符合設(shè)計要求，仍為合格。
5.氧化膜雖然是均勻的深黑色、藍(lán)黑色或褐色，厚度和硬度也符合設(shè)計要求，但有許多白色或灰白色點，則不合格。
6.氧化膜雖然是均勻的深黑色、藍(lán)黑色或褐色，但有有規(guī)律的一道道不均勻現(xiàn)象，這是基體金屬的毛病，只要厚度和硬度符合設(shè)計要求，也為合格。
7.氧化膜上不允許有因燒焦而形成易擦掉的疏松膜層和因局部受熱使氧化膜被腐蝕的光亮斑點和邊緣、圓角部分膜層脫落的現(xiàn)象。整個零件表面除夾具印外，局部表面不得有無氧化膜的地方。允許包鋁鈑金件氧化膜出現(xiàn)小的裂紋。
8.氧化膜的厚度測定。從零件或試件上切取橫向試片，在金相顯微鏡下測定氧化膜的厚度，也可以用渦流測厚儀直接測出氧化膜厚度。
9.氧化膜的硬度測定：氧化膜的硬度(顯微硬度)可以用顯微硬度值在橫向試片上測出，不應(yīng)低于300kgf／mm2，LYl2合金不低于250kgf／mm2。
二、如果鋁合金硬質(zhì)陽極氧化過程中由于合金的成分導(dǎo)致氧化膜不夠均勻完整，如何處理?
鋁銅、鋁硅、鋁錳等鋁合金，硬質(zhì)陽極氧化困難較大；當(dāng)合金中銅含量超過5％或硅含量超過7．5％時，不適合用直流電硬質(zhì)陽極化。
處理方法：當(dāng)采用交直流疊加方法時，含量范圍可以放寬。
三、硬質(zhì)陽極氧化電流密度不當(dāng)會對膜硬度有什么影響?如何處理?
影響：
1.電流密度超過8A／dm2時，因受發(fā)熱量的影響，硬度反而下降；
2.電流密度太低，電壓升高得慢，雖發(fā)熱量減少，但膜層受到硫酸的化學(xué)溶解時間較長，所以硬度較低。
處理方法：電流密度和膜層硬度的關(guān)系比較復(fù)雜，欲得到理想硬度的膜層，就要根據(jù)不同材料來選擇適當(dāng)?shù)碾娏髅芏?，通常?～5A／dm2。
四、硬質(zhì)陽極氧化液溫度低時硬度低如何處理?
純鋁硬質(zhì)陽極化時，溫度接近0℃時，其硬度降低。
處理方法：
1.為獲得高硬度的氧化膜，有包鋁層的鈑金件，在6～11℃下進(jìn)行硬質(zhì)陽極化處理；
2.一般來說，如溫度下降，耐磨性就增高，這是由于電解液對膜的溶解速度下降所致。
五、硬質(zhì)陽極氧化槽液總濃度調(diào)整用一次后，總當(dāng)量濃度增加，得不到黑硬膜如何處理?
原因：可能是蘋果酸分解成低分子的有機(jī)酸(如乙酸)。
處理方法：加入適量的水玻璃稀釋溶液。
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