Az alumíniumötvözet felületkezelési technológiája

1 Oxidációs kezelés

Az oxidációs kezelés főként anódos oxidációból, kémiai oxidációból és mikroíves oxidációból áll. Xu Lingyun et al. [1] az A356 alumíniumötvözet mechanikai tulajdonságait és korrózióállóságát tanulmányozta három különböző módszerrel felületkezeléss: kémiai oxidáció, eloxálás és mikroíves oxidáció. A SEM technológián, kopásvizsgálaton és korrózióállósági teszten keresztül az alumíniumötvözet felületi morfológiája, oxidréteg vastagsága, kopásállósága és korrózióállósága három után felületkezeléss részletesen elemezték és összehasonlították. Az eredmények azt mutatják, hogy miután különböző felületkezeléss, az alumíniumötvözet felülete különböző vastagságú oxidfilmeket képezhet, jelentősen javul a felületi keménység és a kopásállóság, valamint az ötvözet korrózióállósága is különböző mértékben javul. Az általános teljesítmény szempontjából a mikroíves oxidáció jobb, mint az anódos oxidáció, és az anódos oxidáció jobb, mint a kémiai oxidáció.

1.1 Eloxálás

Az eloxálást elektrolitikus oxidációnak is nevezik, ami lényegében egy elektrokémiai oxidációs kezelés. Alumíniumot és alumíniumötvözeteket használ anódként az elektrolitikus cellában, és bekapcsolás után oxidfilm (főleg Al 2 O 3 réteg) képződik az alumínium felületén. Az anódos oxidációval kapott oxidfilm jó korrózióállósággal, stabil folyamattal és könnyű promócióval rendelkezik. Hazámban ez a legalapvetőbb és legelterjedtebb alumínium és alumíniumötvözetek felületkezelési módszere. Az anódoxid fólia számos tulajdonsággal rendelkezik: az oxidfilm zárórétege nagy keménységgel, jó kopásállósággal, jó korrózióállósággal, jó szigetelőanyaggal, nagy kémiai stabilitással rendelkezik, és alapfóliaként használható bevonathoz; az oxidfólián sok lyuk van, és használható. Különféle festésekhez és színezésekhez használják az alumínium felület dekoratív teljesítményének növelésére; az oxidfilm hővezető képessége nagyon alacsony, jó hőszigetelő és hőálló védőréteg. Az alumínium és alumíniumötvözetek jelenlegi anódos oxidációja azonban általában kromátot használ oxidálószerként, ami nagy környezetszennyezést okoz.

Az alumínium és alumíniumötvözetek eloxálásával kapcsolatos jelenlegi kutatások során figyelmet fordítanak arra is, hogy egyes fémionok jellemzőit felhasználják az alumínium és alumíniumötvözetek tulajdonságainak optimalizálására. Például Tian Lianpeng [2] ionimplantációs technológiával titánt fecskendezett az alumíniumötvözet felületére, majd további eloxálást végzett, hogy alumínium-titán kompozit eloxált filmréteget kapjon, ami az eloxált film felületét laposabbá és egyenletesebbé tette. és javította az alumíniumötvözet eloxálását. A film sűrűsége; A titán ion beültetés jelentősen javíthatja az alumíniumötvözet anódoxid film korrózióállóságát savas és lúgos NaCl oldatokban, de nem befolyásolja az alumíniumötvözet anódoxid film amorf szerkezetét. A nikkelion beültetés sűrűbbé és egyenletesebbé teszi az alumínium anódoxid film felületi szerkezetét és morfológiáját. A befecskendezett nikkel fém nikkel és nikkel-oxid formájában létezik az alumíniumötvözetből készült anódoxid filmben.

1.2 Kémiai oxidáció

A kémiai oxidáció olyan bevonási eljárást jelent, amelyben a tiszta alumínium felület kölcsönhatásba lép az oxidáló oldatban lévő oxigénnel bizonyos hőmérsékleti körülmények között kémiai hatás révén, és sűrű oxidfilmet képez. Számos kémiai oxidációs módszer létezik alumíniumra és alumíniumötvözetekre, az oldat jellegétől függően
Lúgosra és savasra osztható. A film jellege szerint oxidfilmre, foszfát filmre, kromát filmre és krómsav-foszfát filmre osztható. Az alumínium és alumíniumötvözet alkatrészek kémiai oxidációjával kapott oxidfilm vastagsága körülbelül 0.5-4 μm. Gyenge kopásállósággal és kisebb korrózióállósággal rendelkezik, mint az anódoxid film. Önmagában nem használható, de bizonyos korrózióállósággal és jó fizikai tulajdonságokkal rendelkezik. Nedvszívó képessége jó alapozó a festéshez. Az alumínium és az alumíniumötvözet kémiai oxidációja utáni festék nagymértékben javíthatja az aljzat és a bevonat közötti kötőerőt, és növelheti az alumínium korrózióállóságát [3].

1.3 Mikroíves oxidációs módszer

A mikroíves oxidációs technológiát mikroplazma oxidációs technológiának vagy anódszikra-leválasztási technológiának is nevezik, amely egyfajta in situ növekedés mikroplazma kisüléssel a fém és ötvözetei felületén. Oxidáció
A kerámia membrán új technológiája. Az ezzel a technológiával kialakított felületi film erős kötőerővel rendelkezik az aljzathoz, nagy keménységgel, kopásállósággal, korrózióállósággal, magas hősokkállósággal, a fólia jó elektromos szigetelésével és nagy áttörési feszültséggel rendelkezik. Nem csak, hogy a technológia a mikroplazma ívfűtés fejlett fűtési módszerét alkalmazza rendkívül nagy energiasűrűséggel, a mátrix szerkezetét nem érinti, és a folyamat nem bonyolult, és nem okoz környezetszennyezést. Ez egy ígéretes új anyagfelület-kezelési technológia. Kutatási hotspottá válik a nemzetközi anyagfelület-mérnöki technológia területén. Zhang Juguo et al. 

Használt alumínium megmunkálása LY12 ötvözet vizsgálati anyagként MAO240/750 mikroíves oxidációs berendezést, TT260 vastagságmérőt és AMARY-1000B pásztázó elektronmikroszkópot használtak az ívfeszültség, az áramsűrűség és az oxidációs idő kerámiarétegre gyakorolt ​​hatásának tanulmányozására. A teljesítmény hatása. Egy sor alumíniumötvözet mikroíves oxidációs eljárás során Na 2 SiO 3 elektrolittal, a kerámia-oxid film növekedési törvényével a mikroíves oxidációs folyamat során, valamint a különböző elektrolit-összetétel és -koncentráció hatásával a kerámia-oxid minőségére. filmet tanulmányozzák. Az alumíniumötvözet felületének mikroíves oxidációja nagyon bonyolult folyamat, beleértve a kezdeti oxidfilm elektrokémiai képződését, majd a kerámiafilm ezt követő lebontását, amely magában foglalja a termokémia, elektrokémia, fény, elektromosság és hő fizikai hatásait. . 

Egy folyamatot maga a hordozó anyaga, a tápegység paraméterei és az elektrolit paraméterei befolyásolnak, és nehéz online nyomon követni, ami megnehezíti az elméleti kutatást. Ezért mindmáig nem létezik olyan elméleti modell, amely kielégítően magyarázná a különböző kísérleti jelenségeket, és ennek mechanizmusának kutatása még további feltárásra, fejlesztésre szorul.

2 Galvanizálás és vegyi bevonat

A galvanizálás azt jelenti, hogy kémiai vagy elektrokémiai módszerekkel más fémbevonatot helyeznek fel az alumínium és alumíniumötvözet felületére, amely megváltoztathatja az alumíniumötvözet felületének fizikai vagy kémiai tulajdonságait. felület

Vezetőképesség; a réz, nikkel vagy ón bevonat javíthatja az alumíniumötvözet hegeszthetőségét; és a forró ón vagy alumínium-ón ötvözet javíthatja az alumíniumötvözet kenőképességét; általában javítja az alumíniumötvözet felületi keménységét és kopásállóságát krómozással vagy nikkelezéssel; Krómozás vagy nikkelezés is javíthatja a díszítését. Az alumínium az elektrolitban elektrolizálható, így bevonat képződik, de a bevonat könnyen eltávolítható. Ennek a problémának a megoldására az alumíniumot le lehet vinni és bevonni egy cinkvegyületet tartalmazó vizes oldatba. A cinkbemerítő réteg hidalja át az alumíniumot és ötvözetmátrixát, valamint az azt követő bevonatokat. Fontos híd, Feng Shaobin et al. [7] tanulmányozta az alumínium hordozón lévő cinkbemerítő réteg alkalmazását és mechanizmusát, valamint bemutatta a cinkbemerítési eljárás legújabb technológiáját és alkalmazását. A cinkbe merítés utáni galvanizálás is vékony porózus filmet képezhet az alumínium felületén, majd galvanizálás.

Az elektromentes bevonat olyan filmképző technológiát jelent, amelynek során fémbevonatot visznek fel egy fémfelületre autokatalitikus kémiai reakcióval egy fémsóval és egy redukálószerrel együtt létező oldatban. Közülük a legszélesebb körben használt elektromentes Ni-P ötvözet bevonat. A galvanizálási eljárással összehasonlítva az elektromos bevonat a

A nagyon alacsony környezetszennyező eljárás, a kapott Ni-P ötvözet jó helyettesítője a krómozásnak. Azonban számos technológiai berendezés létezik az elektromos bevonathoz, az anyagfelhasználás nagy, a működési idő hosszú, a munkafolyamatok nehézkesek, és a bevonat alkatrészek minőségét nehéz garantálni. Például Feng Liming et al. [8] tanulmányozta az elektromos nikkel-foszfor ötvözet bevonatára vonatkozó eljárási specifikációt, amely csak olyan előkezelési lépéseket tartalmaz, mint a zsírtalanítás, a cinkbemerítés és a vizes mosás a 6063 alumíniumötvözet összetétele alapján. A kísérleti eredmények azt mutatják, hogy az eljárás egyszerű, az elektromentes nikkelréteg magas fényű, erős kötőerővel, stabil színnel, sűrű bevonattal, 10% és 12% közötti foszfortartalommal rendelkezik, és a bevonat keménysége elérheti az 500 HV-ot, ami jóval magasabb, mint az anódé. Oxidréteg [8]. Az elektromentes Ni-P ötvözet bevonat mellett más ötvözetek is léteznek, mint például a Yang Erbing által tanulmányozott Ni-Co-P ötvözet [9]. A film nagy koercitivitással, kis remanenciával és kiváló elektromágneses konverzióval rendelkezik. Jellemzők, használhatók nagy sűrűségű lemezeken és egyéb területeken, elektromos bevonattal

A Ni-Co-P módszerrel egyenletes vastagságú és mágneses ötvözet fólia nyerhető bármilyen összetett alakú hordozón, és előnye a gazdaságosság, az alacsony energiafogyasztás és a kényelmes működés.

3 Felületi bevonat

3.1 Lézeres burkolat

Az elmúlt években a nagy energiájú lézerek alkalmazása alumíniumötvözet felületek lézeres burkolatkezelésére hatékonyan javíthatja az alumínium és alumíniumötvözet felületek keménységét és kopásállóságát. Például egy 5 kW-os CO 2 lézert használnak a Ni-WC plazmabevonat bevonására a ZA111 ötvözet felületén. A kapott lézerfúziós réteg nagy keménységű, kenési, kopás- és kopásállósága 1.75-szerese a lézeres kezelés nélküli permetezett bevonatnak, és 2.83-szorosa az Al-Si ötvözetmátrixénak. Zhao Yong [11] CO 2 lézereket használt alumínium és alumíniumötvözet hordozókhoz

Y és Y-Al porbevonattal van bevonva, a port az alapfelület felületére előre beállított porfestési módszerrel vonják be, a lézerfürdőt argon védi, és bizonyos mennyiségű CaF 2, LiF és MgF 2 salakképző szerként hozzáadva Bizonyos lézeres burkolati eljárási paraméterek mellett kohászati ​​határfelülettel rendelkező, egyenletes és folytonos sűrű bevonat nyerhető. Lu Weixin [12] CO 2 lézerrel készítette el az Al-Si porbevonatot, Al-Si+SiC porbevonatot és Al-Si+Al 2 O 3 porbevonatot alumíniumötvözet hordozóra lézeres burkolási módszerrel. , Al bronz porbevonat. Zhang Song et al. [13] 2 kW-os folyamatos Nd:YAG lézert használt AA6 0 6 1 alumíniumból

Az ötvözet felülete SiC kerámiaporral lézeres burkolat, az alumíniumötvözet felületére pedig lézeres olvasztásos kezeléssel a felületi fémmátrix kompozit (MMC) módosított réteg készíthető.

3.2 Kompozit bevonat

A kiváló súrlódásgátló és kopásálló tulajdonságokkal rendelkező önkenő alumíniumötvözet kompozit bevonat kiváló alkalmazási kilátásokkal rendelkezik a mérnöki területen, különösen az élvonalbeli technológia területén. Ezért a porózus, pórusmátrixos szerkezetű alumínium-oxid membrán is egyre nagyobb figyelmet kapott az emberek részéről. Figyelem, az alumíniumötvözetből készült kompozit bevonattechnológia a jelenlegi kutatási központok egyikévé vált. Qu Zhijian [14] alumínium és 6063 alumíniumötvözet kompozit önkenő bevonat technológiáját tanulmányozta. A fő eljárás az alumínium és a 6063 alumíniumötvözet kemény eloxálása, majd a forró mártással PTFE részecskék bejuttatása az oxidfilm pórusaiba. A felületen pedig vákuumprecíziós hőkezelés után kompozit bevonat keletkezik. Li Zhenfang [15] egy új eljárást kutatott, amely egyesítette a gyantafesték-bevonást és a galvanizálási eljárást az autókra alkalmazott alumíniumötvözet keréktárcsák felületén. A CASS teszt ideje 66 óra, a hólyagosodási arány ≤3%, a réz szivárgási aránya ≤3%, a dinamikus egyensúly 10-20 g-mal csökken, a gyantafesték és a fémbevonat pedig gyönyörű megjelenésűek.

4 Egyéb módszerek

4.1 Ionbeültetési módszer

Az ionimplantációs módszer nagy energiájú ionsugarak segítségével bombázza a célpontot vákuum állapotban. Szinte bármilyen ionbeültetés megvalósítható. A beültetett ionokat semlegesítik, és a szilárd oldat helyettesítési vagy réshelyzetében hagyják, hogy kiegyensúlyozatlan felületi réteget képezzenek. Alumínium ötvözet

A felület keménysége, kopásállósága és korrózióállósága javul. A tiszta titán mágnesporlasztása, majd a PB11 nitrogén/szén beültetése nagymértékben javíthatja a módosított felület mikrokeménységét. A nitrogén befecskendezéssel kombinált mágneses porlasztás 180 HV-ról 281.4 HV-ra növelheti az aljzat keménységét. A szénbefecskendezéssel kombinált mágnesporlasztás 342 HV-ra növelheti [16]. A tiszta titán mágnesporlasztása, majd a PB11 nitrogén/szén beültetése nagymértékben javíthatja a módosított felület mikrokeménységét. Liao Jiaxuan et al. [17] LY12 alumíniumötvözet plazma alapú ionimplantációja alapján titán, nitrogén és szén kompozit beültetését végezte, és jelentős módosító hatásokat ért el. Zhang Shengtao és Huang Zongqing a Chongqing Egyetemről [18] titán-ion beültetést végeztek alumíniumötvözetre. Az eredmények azt mutatták, hogy az alumíniumötvözet felületére történő titán-ion beültetés hatékony módja annak, hogy javítsa a kloridionos korrózióval szembeni ellenállását, és javíthatja az alumíniumötvözet kloridionos korrózióval szembeni ellenálló képességét. Bővítse az alumíniumötvözetek passzivációs potenciálját NaCl-ben és más oldatokban, és csökkentse a kloridionok által korrodált korróziós pórusok sűrűségét és méretét.

4.2 Ritkaföldfém átalakító bevonat

A ritkaföldfém felületi konverziós bevonat javíthatja az alumíniumötvözetek korrózióállóságát, és a folyamat főként kémiai merítésből áll. A ritkaföldfémek előnyösek az alumíniumötvözetek anódos oxidációjához. Javítja az alumíniumötvözet polarizációt elfogadó képességét, és egyúttal javítja az oxidfilm korrózióállóságát. Ezért ritkaföldfémeket használnak

Az alumíniumötvözet felületkezelésének jók a fejlődési kilátásai [19]. Shi Tie et al. [20] egy cérium-só konverziós film kialakításának folyamatát tanulmányozta rozsdaálló alumínium LF21 felületén elektrolitikus leválasztással. Az ortogonális kísérlettel a kapcsolódó tényezők filmképzési folyamatra gyakorolt ​​hatását vizsgáltuk, és a legjobb műszaki paramétereket kaptuk. Az eredmények azt mutatják, hogy a rozsdamentes alumínium anódos korróziós folyamata a ritkaföldfém-konverziós fólia elektrolitikus leválasztása után blokkolt, korrózióállósága jelentősen javul, és a hidrofilitás is jelentősen javul. Zhu Liping et al. [21] pásztázó elektronmikroszkópiát (SEM), energiaspektroszkópiát (EMS) és sópermetes vizsgálati módszereket használt az alumíniumötvözetből készült ritkaföldfém-cérium-só konverziós bevonat szerkezetének, összetételének és tömörségének szisztematikus vizsgálatára annak korrózióállóságán. Befolyás. A kutatási eredmények azt mutatják, hogy a filmben található ritkaföldfém cériumelem hatékonyan gátolja az alumíniumötvözet lyukkorróziós viselkedését, és nagymértékben javítja annak korrózióállóságát.

A korrózióállóság döntő szerepet játszik. Napjainkban az alumíniumnak és alumíniumötvözeteknek különféle felületkezelési módszerei léteznek, és egyre erősebb a funkcionalitásuk, amely kielégíti az alumínium és alumíniumötvözetek igényeit az életben, az orvosi kezelésben, a mérnöki munkában, a repülőgépiparban, a műszerekben, az elektronikai készülékekben, az élelmiszeriparban, könnyűipar stb. Követelmény. A jövőben az alumínium és alumíniumötvözetek felületkezelése egyszerű folyamatfolyamatú, stabil minőségű, nagy léptékű, energiatakarékos és környezetbarát lesz.

Irányfejlesztés. Ez az észter-amid cserereakció blokk-kopolimerje, magas konverziós sebességgel. Korshak et al. [11] beszámolt arról, hogy ha 1% PbO 2-t vagy 2% PbO 2-t használnak katalizátorként, és 260-3 órán át 8 fokon hevítik, akkor a poliészter és a poliamid közötti reakció is bekövetkezik. Az észter-amid csere reakció bizonyos hatással van a keverékrendszer kompatibilitására. Xie Xiaolin, Li Ruixia stb. [12] megoldást használva

Módszer, egyszerű mechanikus keverés (1. olvasztási módszer) és észter-amid csere reakciókeverési módszer (olvadási módszer) jelenléte PET és PA66 keverésére, szisztematikusan DSC analízis, valamint a PET/PA66 keverési rendszer kompatibilitása A Nem bizonyos mértékig megvitatásra került. Az eredmények azt mutatják, hogy a PET/PA66 keverékrendszer termodinamikailag inkompatibilis rendszer, és az olvadékkeverék kompatibilitása jobb, mint az oldatkeveréké, és a PET/PA66 keverékkel előállított blokk-kopolimer kompatibilis két A fáziskompatibilitás javítva lett; a PA66 tartalom növekedésével a keverék olvadáspontja csökkent. A reakció során keletkező PET/PA66 blokk-kopolimer növeli a PA66 nukleációs hatását a PET fázis kristályosodására, ami olvadást eredményez. A francia keverék kristályossága magasabb, mint az 1. olvadékmódszer keveréké. Zhu Hong és mtsai. [13] p-toluolszulfonsavat (TsOH) és titanát kapcsolószereket használt a Nylon-6 és PET közötti észter-amid cserereakció katalizátoraként, hogy elérje a Nylon-6/PET keverékek in situ kompatibilitását. A pásztázó elektronmikroszkópos megfigyelési eredmények azt mutatják, hogy a Nylon-6/PET keverék egy gyenge kompatibilitású kristályos fáziselválasztó rendszer. p-toluolszulfonsav és titanát kapcsolószer hozzáadása katalizátorként az in situ blokkképződés elősegítésére A kopolimer növeli a határfelületi kötést a két fázis között, finomítja és egyenletesen eloszlatja a diszpergált fázist, és segít növelni a keverék repedésterjedési funkcióját. . Mindkettő javítja a keverék kompatibilitását és növeli a két fázis felületi adhézióját.

2. évi kilátások

Az elmúlt években a hazai kutatók rengeteg kutatómunkát végeztek a poliamid/poliészter keverékekkel kapcsolatban, és sok hasznos következtetésre jutottak, jó alapot teremtve a jövőbeni kutatásokhoz ezen a területen. Jelenleg arra kell figyelni, hogy elősegítsük a poliamid/poliészter keverék anyagok továbbfejlesztését, és az előző következtetéseket a tényleges gyártási gyakorlatban alkalmazzuk. A kettő módosításával olyan új anyagot kapunk, amely megőrzi a két komponens előnyeit. Kiváló mechanikai tulajdonságokkal rendelkezik, a vízállóság jobb, mint a poliamid, az ütésállósága pedig jobb, mint a poliészter. Széles körben használják az elektronikai, elektromos és autóiparban. Alkalmazás.

Link a cikkhez ： Az alumíniumötvözet felületkezelési technológiája

Nyilatkozat újranyomtatása: Ha nincsenek speciális utasítások, akkor az oldalon található összes cikk eredeti. Kérjük, adja meg az újranyomtatás forrását: https: //www.cncmachiningptj.com/，thanks！

A PTJ® az Custom Precision teljes skáláját biztosítja CNC megmunkálás Kína szolgáltatások. ISO 9001: 2015 és AS-9100 tanúsítvánnyal. 3, 4 és 5 tengelyes gyors pontosság CNC megmunkálás szolgáltatások, beleértve a marást, az ügyfelek igényeinek kielégítését, Fém- és műanyag alkatrészek készítése +/- 0.005 mm tűréssel. Másodlagos szolgáltatások közé tartozik a CNC és a hagyományos csiszolás, fúrásöntés,fém lemez és a bélyegzés. Prototípusok, teljes gyártási futtatások, technikai támogatás és teljes körű ellenőrzés biztosítása autóipari, légtér, penész és lámpatest, led világítás,orvosi, kerékpár és fogyasztó elektronika iparágak. Időben történő szállítás. Mondjon el egy kicsit a projekt költségvetéséről és a várható szállítási időről. Önnel fogunk stratégiát kötni, hogy a lehető legköltséghatékonyabb szolgáltatásokat nyújthassuk a cél elérése érdekében. Üdvözöljük a Kapcsolat ( sales@pintejin.com ) közvetlenül az új projektjéhez.