在压铸铝行业,铝合金压铸件氧化的问题,俗称“发霉”、“长霉点”、“出霉粉”、“表面霉斑”。不仅造成大量废品,而且延期交货或客户处出现霉斑产品,造成退货等问题。从表面看是白色茸状就像日常东西发霉一样,而擦去后下面就出现灰黑色的小斑点。这其实是铝材发生氧化而出现的现象。接下来我们先分析一下压铸铝氧化的原因:
1、铝是活泼金属,在一定的温度和湿度条件下极易氧化,即发霉。所以铝件的库存等一定要保持库存环境的干燥等。
2、很多厂家压铸、机加工工序之后,不做任何清洁处理,或者简单的用水冲冲,这样做法使压铸铝表面残留有脱模剂、切削液、皂化液等很多脏污,这些都是腐蚀性物质导致加速铝合金压铸件长霉点。
3、清洗剂的选择也会影响压铸铝长霉,现在很流行的“铝酸脱”等酸性清洗剂,除了能除毛力,同时把铝氧化白之外。“铝酸脱”成份主要就是酸,通过与铝基材发生化学反应放出气体,气体从工件表面生成排出从而使油污脏污与工件分离。表面上看很好用,但实际上产品已经被腐蚀掉一层,如果后序漂洗不彻底会有很多酸性物质残留在铝件上,直接腐蚀使铝件氧化。另外还有些人使用的是碱性的清洗剂,因为压铸铝材不仅仅有铝元素,还有硅、铜、镁等元素,其中硅含量比较多。硅元素使得铝件对碱性清洗剂吸附力较强,特别是磷系的碱助剂,使得之后的漂洗无法彻底,碱对铝的氧化腐蚀相对酸比较慢。
常用处理方法分析:
1、库存环境影响的氧化发霉,一般由于摆放的位置不同,上下高度不同出现的氧化数量不同,可以根据这个现象分析是否库存不良。
2、一般成品铝件都要密封包装,不让空气中的物质影响存放氧化。如果是清洗过的铝件,一定要干燥。入袋包装的一定要彻底干燥。
3、除非有特别要求可用意,不然不要使用酸性清洗剂。而不要听信使用碱性清洗剂不会影响,碱性的影响是比较慢的。
4、有的厂商推荐用钝化膜之类的工艺,其实做好库存环境管理,清洗环节的话铝件本身就能够耐保存的。
铝型材阳极氧化中冷封孔处理的优点与缺点铝型材在阳极氧化处理后,其氧化膜呈现一种多孔层的结构,而且具有非常好的吸附能力和化学活性,很容易被污染和腐蚀,所以阳极氧化后的铝材要进行封孔处理,以增强铝基材表面的抗腐蚀性和杜绝杂质的污染。常用的封孔处理方法有很多,如中温封孔、冷封孔和高温封孔,今天来讲述一下冷封孔处理方法以及它的优缺点。
1、冷封孔的原理
冷封孔也叫低温封孔,是指将铝型材置入25-35℃的水溶液中使其发生水合作用,低温的环境使水合反应的速度变慢,水中的氟离子是一种非常活泼的阴离子,且具有很好的吸附作用,可与氧化铝发生化学反应而生成氟铝化物;水中的镍离子水向氧化膜孔中扩散,与氢氧根离子生成氢氧化二镍,沉淀于膜孔中,从而起到封孔的作用,可用下列化学方程式表示:
Ni2﹢+2OH﹣→Ni(OH)?↓
2、冷封孔的优点
①由于冷封孔的封孔温度为25-35℃,不用加热到很高温度,不仅可节省很多电力能源的消耗,而且对周围的工作环境也没有什么影响。
②冷封孔的封孔速度为1min/μm,比热封孔的速度要快2min/μm,不仅减少了封孔槽的数量,而且提高了封孔质量。
③冷封孔工艺中可以调解封孔液的浓度,使镍离子的沉淀反应只在氧化膜中发生,减少铝型材表面挂灰的现象。
3、冷封孔的缺点
①由于冷封孔的封孔温度低,各化学物质的反应速度都变得缓慢,使得槽液中化学试剂的用量比热封孔用量要多,在化学反应中氟离子的浓度降低,产生的氢氧根离子使槽液的pH值升高,需要不断地对槽液进行测试和调整,不仅增加作业人员的工作量,而且生成的氟化物还会对污染空气,对生态环境造成很大的危害。
②低温封孔处理中,氧化膜的耐磨性增加了,同时硬度也增加了,对于氧化膜厚度在25μm以上的铝型材,很容易出现膜层剥落和开裂。建议氧化膜厚度超过25μm的铝型材,采用中温或高温封孔的处理方法,降低膜层的脆性,防止氧化膜层剥落和开裂现象的发生。
铝型材阳极氧化表面处理工艺应用广泛的原因分析1.防止铝制品的腐蚀
由于阳极氧化所得的膜层本身在大气中有足够的稳定性,所以可以利用铝表面上的氧化膜作为防护层。铝在铬酸溶液中进行阳极氧化而得到的氧化膜致密、耐蚀性好;从硫酸溶液中得到的氧化膜的孔隙较前者大,不过其膜层较厚,且吸附能力很强,若经过适当的填充封闭处理,其耐蚀性也是很好的。特别指出的是,铬酸阳极氧化法特别适用于铆接件和焊接件的阳极氧化处理。
2.防护-装饰制品
对于大多数要求进行表面精饰的铝及其合金制品,经过化学或电化学抛光后,再用硫酸溶液进行阳极氧化可以得到透明度较高的氧化膜。这种氧化膜可以吸附很多种有机染料和无机染料,从而具有各种鲜艳的色彩。这层彩色膜既是防腐蚀层,又是装饰层。在一些特殊工艺条件下,还可以获得外观与瓷质相似的防护装饰性的氧化膜。
3.作为硬质耐磨层
通过对铝及铝合金进行硬质阳极氧化,可以在其表面获得厚而硬的Al2O3膜层。这种膜层不仅具有较高的硬度和厚度,而且还有低的粗糙度。在硫酸或草酸溶液中,也可以通过阳极氧化的方法在铝制品上获得硬而厚的氧化膜。
多孔的厚氧化膜能够储备润滑油,因此它可以有效地应用于摩擦状态工作的铝制品,例如汽车及拖拉机的发动机气缸、活塞等经过阳极氧化后,可大大提高其耐磨性。
4.作为电的绝缘层
铝及铝合金制品经过阳极氧化后所得到的氧化膜具有较大的电阻,因此它对提高某些制品的电绝缘性有一定的作用,可以用阳极氧化制备电容的介电层,也可以用氧化铝为其表面制备绝缘层。
5.作为喷漆的底层
由于阳极氧化膜的多孔性及良好的吸附能力,它可以作为喷漆和其它有机膜的底层,使漆膜和有机膜与制品牢固地结合在一起,从而增加其耐蚀性。
6.作为电镀的底层
铝及铝合金制品在进行电镀前,必须事先对其施加底层,而后才能进行电镀。在基质表面上施加底层的方法很多,除了电镀锌、浸锌、化学镀镍之外,阳极氧化处理也是重要方法之一。
影响铝合金应力腐蚀的主要因素1、环境因素
影响铝合金应力腐蚀的环境因素主要有:离子种类、离子浓度、溶液 pH 值、氧气及其它气体、缓蚀剂、环境温度、环境压力等.
在研究了在不同大气环境中2A12 和7A04两种铝合金的应力腐蚀情况,发现铝合金在不同环境中应力腐蚀敏感性不同,在海洋环境中较为敏感.海洋环境中含有大量盐分,Cl- 会穿过铝合金表面的保护膜进入内部,对其产生腐蚀.
实验表明,当HNO3溶液的质量浓度在 20%~40%之间时,铝合金的腐蚀加剧,在浓度为35%左右时铝合金腐蚀速率达到zui高点. 而在浓HNO3溶液中,铝合金的应力腐蚀并不明显,出现这种现象的原因是由于在铝合金表面形成了一层致密的氧化膜,阻止了HNO3 的进一步腐蚀.
2 、冶金因素
冶金因素主要包括铸造方式、加工方式和热处金应力腐蚀的影响, 发现阴极极化使铝合金应力腐蚀敏感性增大, 摩擦搅拌焊接的应力腐蚀敏感性比熔焊的低.
一般认为经适当处理的6061-T6和3004铝合金不会出现 SCC.冶金因素的不同改变了铝合金表面膜的类型,并造成铝合金内部组织的不同和晶体结构的变化, 从而影响了铝合金的电化学行为和力学行为, 导致铝合金应力腐蚀敏感性不同.
3 、应力因素
应力因素主要包括载荷类型、载荷大小、加载方向、加载速度等.就SCC而言,应力方向必须与晶界相垂直,以便能够使其分离.产生应力腐蚀的关键因素之一就是要有应力作用.而不同的应力作用会产生不同的效果, 交变应力和环境共同作用产生腐蚀疲劳, 它和固定应力产生的应力腐蚀po裂通常有明显区别. 通常腐蚀疲劳比应力腐蚀产生的后果更严重. 此外, 加载速度的不同也会影响铝合金应力腐蚀的敏感性。
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