鋁合金鍛造的板材的耐腐蝕技術

鋁及鋁合金在大氣中雖能自然構成一層氧化膜，但膜薄（40- 50A）而疏松多孔，為非晶態的、不平均也不連續的膜層，不能作為防護一裝飾性膜層．隨著鋁制品加工工業的不時開展，在工業上采用陽極氧化或化學氧化的辦法，在鋁及鋁合金制件外表生成一層氧化膜，以到達防護一裝飾的目的。經化學氧化杜理取得的氧化膜，厚度普通為0.3～4um，質軟、耐磨和抗蝕性能均低于陽極氧化膜．所以，除有用處外，很少單獨運用．但它有較好的吸附才能，在其外表再涂漆，可進步鋁制品的耐蝕性和裝飾性。

一、采用陽極氧化

經陽極氧化處置取得的氧化膜，厚度普通在5-20v m，硬質陽極氧化膜厚度可達60- 2500m． 其具有較高的耐蝕性．這是由于陽極氧化膜有較高的化學穩定性．鋁和鋁合金耐腐蝕的特性區別：經測試，純鋁的陽極氧化膜比鋁合金的陽極氧化膜耐蝕性好．這是由于合金成分夾雜或構成金屬化合物不能被氧化或被溶解，而使氧化膜不連續或產生空隙，從而使氧化膜的耐蝕性大為降低．所以，普通經陽極氧化后所得的膜必需停止封鎖處置，才干進步其耐蝕性能。所以鋁的經陽極氧化法處置后要比鋁合金的耐腐蝕性強。

1 鋁和鋁合金在自然環境中能生成一層極薄的氧化膜。

2 鋁比鋁合金的耐腐蝕性好。

3 鋁的純度越高耐腐蝕性能越高.

4 鋁合金種類繁多，不同鋁合金耐腐蝕性能差異很大，以鋁鎂合金防護性能最好，鋁銅合金及鑄鋁合金防腐性能較差。

5 經過陽極氧化或化學氧化的鋁及鋁合金，其防腐性能都會有較大進步，但防護才能的比擬關系不改動，即原來好的仍好，原來差的仍差。

二、電堆積

電堆積是金屬或合金從其化合物水溶液、非水溶液或熔鹽中電化學堆積的過程。是金屬電解冶煉、電解精煉、電鍍、電鑄過程的根底。這些過程在一定的電解質和操作條件下停止，金屬電堆積的難易水平以及堆積物的形態與堆積金屬的性質有關，也依賴于電解質的組成、pH值、溫度、電流密度等要素。吳向清等應用電化學辦法對ZL105鋁合金外表電堆積Ni2SiC復合鍍層的耐蝕性能停止了研討。結果標明，Ni2SiC復合鍍層的外表形貌與純Ni鍍層截然不同，耐蝕性能優于純Ni鍍層，經過300℃×2h熱處置后，耐蝕性能進一步得到進步。

三、多弧離子鍍層

多弧離子鍍是真空室中，應用氣體放電或被蒸發物質局部離化，在氣體離子或被蒸發物質粒子轟擊作用的同時，將蒸發物或反響物堆積在基片上。離子鍍把輝光放電現象、等離子體技術和真空蒸發三者有機分離起來，不只能明顯地改良了膜質量，而且還擴展了薄膜的應用范圍。

其優點是薄膜附著力強，繞射性好，膜材等。離子鍍品種很多，蒸發遠加熱方式有電阻加熱、電子束加熱、等離子電子束加熱、高頻感應加熱等。多弧離子鍍采用的是弧光放電，而并不是傳統離子鍍的輝光放電停止堆積。簡單的說，多弧離子鍍的原理就是把陰極靶作為蒸發源，經過靶與陽極殼體之間的弧光放電，使靶材蒸發，從而在空間中構成等離子體，對基體停止堆積。在ZL201鋁合金外表多弧離子鍍Ti-Cr-N涂層，并在Ti-Cr-N涂層上制備一層脂類薄膜[10]。結果標明：Ti-Cr-N涂層中的Cr以固溶體的方式存在于TiN晶體中，沒有構成單獨的CrN相；涂層能夠有效進步ZL201鋁合金的抗鹽霧腐蝕的才能。

四、化學復合鍍層

在鍍覆溶液中參加非水溶性的固體微粒，使其與主體金屬共同堆積構成鍍層的工藝稱之為復合鍍。若采用電鍍的工藝則稱之為復合電鍍；若采用化學鍍的工藝則稱之為復合化學鍍。所得鍍層稱為復合鍍層。準繩上，凡可鍍覆的金屬均可作為主體金屬，但研討和應用較多的是鎳、鉻、鈷、金、銀、銅等幾種金屬。作為固體微粒主要有兩類，一類是進步鍍層耐磨性的高硬度、高熔點的微粒；一類是進步鍍層自光滑特性的固體光滑劑微粒。在鑄鋁外表制備Ni-P-金剛石化學復合鍍層[11]，結果標明，硫酸高鈰能促進金剛石微粒進入鍍層，隨硫酸高鈰含量增加鍍液穩定性大幅進步后趨于平穩，Ni-P-金剛石復合鍍層耐磨性優于Ni-P鍍層，添加2mg/L硫酸高鈰后進一步顯著進步，與Ni-P鍍層相比，復合鍍層耐蝕性差，添加硫酸高鈰后有所改善。

五、化學轉化膜

化學轉化膜是使金屬與特定的腐蝕液相接觸，在一定條件下發作化學反響，在金屬外表構成一層附著力良好的、難溶的生成物膜層。這些膜層，或者能維護基體金屬不受水和其它腐蝕介質的影響，或者能進步有機涂膜的附著性和耐老化性，或者能賦予外表其它性能。化學轉化膜由于是基體金屬直接參與成膜反響而生成，因此與基體的分離力比電鍍層和化學鍍層大的多。金屬都能夠在選定的介質中經過轉化處置，得到不同應用目的的化學轉化膜，但目前工業上應用較多的是鋼鐵、鋁、鋅、銅、鎂及其合金。化學轉化膜同金屬上別的掩蓋層(例如金屬的電堆積層)不一樣，它的生成有基底金屬的直接參與，與介質中陰離子生成本身轉化的產物(MmAn)，因而也能夠說化學轉化膜的構成實踐上可看作是受控的金屬腐蝕的過程。化學轉化膜按膜的主要組成物的類型分為：氧化物膜，磷酸鹽膜，鉻酸鹽膜，草酸鹽膜等。

鋁合金在大氣環境下容易發作晶間腐蝕而毀壞。目前應用的高強度鑄造鋁合金普通含有硅、銅、鎂等元素，這些元素的參加增加了合金的腐蝕敏理性。其次是外表硬度低，容易磨損，表面光澤不能堅持持久，所以請求有較高的維護措施。其中在鋁合金外表上生成化學轉化膜具有設備簡單、本錢低、投資省等優點。彭靚等[12]采用鉻酸鹽法在Y112合金上生成化學轉化膜，實驗結果標明，該轉化膜具有高的耐腐蝕性，并具有美觀的金黃色表面面。

以錳酸鹽和鋯鹽為主鹽，在鋁合金外表化學氧化得到的化學氧化膜[13]的腐蝕電位比鋁合金試樣的腐蝕電位正0.45V左右，腐蝕電流密度僅0.286μA/cm2；交流阻抗譜圖低頻端的阻抗值比鋁合金試樣的值大一個數量級；鋁合金化學氧化膜外觀呈金黃色，具有規則排列的柱狀生長構造。

葛圣松等用無鉻化學辦法在鑄鋁合金外表制得黑色轉化膜，應用點滴實驗評價了膜的耐蝕性能。分別采用掃描電鏡及電子探針察看膜的形貌、測定其組成元素，最后提出了黑色膜的構成機理和耐蝕機理。

六、結語

鑄造鋁合金的外表耐腐蝕性處置能夠經過電化學辦法得以改善。現有的研討多停留在試樣上，應用研討較少。在實踐應用中，單獨用一種工藝技術就能進步鑄造鋁合金的防護性、裝飾性和功用性問題比擬少見，對現有的改性技術綜合思索，對此展開系統的研討。鑄造鋁合金的外表耐腐蝕性的綜合研討有意義。