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用此種方式進行氧化時,存在周期性陽極和陰極過程。陽極過程中,鋁合金表面成膜的同時,作為第二相的CuA12被部分溶解:在陰極過程中,氧化膜停止成長,并在第二相上優(yōu)先發(fā)生析氫和金屬沉積,膜孔內(nèi)積聚的熱量隨之散失。 王慧等利用分階段升壓,在高電流密度高電壓下,制得了較高厚度和硬度的銀白色硬鋁氧化膜,實驗組在對鋁及其合金電化學沉積陶瓷膜的研究中,采用有機梭酸為主鹽,添加一定添加劑組成復合電解液,在高電壓和電。 但電源設(shè)備投資較大,且電源波形對膜層性能影響較大,單向方波脈沖電源脈沖須率和占空比對膜層性能都有影響,氧化過程峰值電流密度比較大,一般要達10-18A/dm2,氧化時間也要嚴格控制,這些因素都限制了此工藝的進一步推廣。 鋁卷鋁板廠家采用以硼酸為主鹽,通過添加成膜促進劑和添加劑組成復合電解液,在較低的電壓下,對硬鋁合金進行氧化著色一體化處理,能在硬鋁合金表而一層一定厚度和硬度且具有良好外觀的防護裝飾性氧化膜層,進一步拓寬了氧化著色的市場前景。
一般地,溫度應(yīng)低于合金的固相線溫度而高于再結(jié)晶溫度,并且是合金具有較好塑性的溫度。溫度越高,變形抗力越低,有利于降低力,減小能耗。但是溫度太高使得制品的表面質(zhì)量變差,易形成組織。不同的溫度對變形鋁合金的強度的影響是不同的,因此通過控制溫度,在一定的范圍內(nèi)就可以控制合金的力學性能。 鋁合金的典型溫度大致在380一480℃之間。坯料溫度及模具預熱溫度必須控制在合適的范圍內(nèi),合理控制坯料溫度、模具預熱溫度以及采用合理潤滑劑,可以出高精度鋁合金管材娜〕。為了避免模具激冷坯料,在前需將模具預熱到與工件相同的溫度,且這一溫度比溫度大約低25℃。 速度對成品的質(zhì)量也有很大影響,速度越大,變形產(chǎn)生的熱量不易散失,導致坯料溫度上升,當溫度上升到接近坯料熔點時,制品表面容易產(chǎn)生裂紋等缺陷,并影響制品的組織性能。通常,采用低的溫度和慢的速度的產(chǎn)品力學性能較高,低溫和快速可以較高的表面質(zhì)量。 比也是影響變形的重要參數(shù)。比過小,合金變形不充分,型材組織不均勻,甚至保留有鑄造組織,而且變形過程中因變形引起的溫升不明顯,使型材出口溫度低,從而降低強度和塑性。通常比在10:1一100:1之間,如果坯料是坯而不是鑄造坯,則比可以更高,使得鋁合金在過程中達到正常的加工效果。
硬質(zhì)陽極氧化是一種鋁卷鋁板及其合金特殊的陽極氧化法,有的也稱厚膜陽極氧化,是20世紀50年代前后的重要的功能氧化工藝之一。硬質(zhì)膜的硬度較高,在純鋁上所得的硬度可以達到1000HV以上,超過硬鉻的硬度。早期的硬質(zhì)陽極氧化一般在低溫低濃度和強制攪拌方式進行,這樣條件下生成的氧化膜在電解液中溶解較慢,所得的膜層厚度就比較厚,但膜層生長速度慢,生產(chǎn)成本高,且對鍛鋁、高硅、高銅鋁合金等特殊鋁材不適用。 目前對于硬質(zhì)氧化的改進非?;钴S,主要于兩個方面。一是加入添加劑:另外則為改變的直流施壓方式。加入添加劑主要是為了降低電解液對氧化膜層的溶解速度和允許溫度范圍。有機梭酸,如、乳酸、酒石酸、磺基水楊酸等為常用的硬質(zhì)氧化添加劑;還有一些特殊的添加劑如金屬鹽、氟化鈣、粗蔥、木質(zhì)素等。 這些添加劑的加入,能改變陽極氧化過程中化學、電化學行為,降低膜層的溶解速度和孔隙率,并可使氧化溫度到5-20℃,有的甚至可以到40℃.在有關(guān)硬質(zhì)陽極氧化的研究中,電源波形和電源設(shè)備的研究是為活躍的一個領(lǐng)域,從直流、交直流且加、脈沖電流一直到交流都開展了大量的研究。 這些工藝大都為了改善高合金成分材料的陽極氧化,燒穿或工作溫度,膜層的硬度、厚度或耐磨性等。脈沖氧化適合一些難氧化的鋁合金的硬質(zhì)氧化,在已經(jīng)得到推廣.脈沖可以實現(xiàn)大電流密度快速硬質(zhì)陽極氧化,成膜速率可達1.5um/min。
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