鋁合金表面處理技術(shù)

前言

　　鋁在地殼中含量?jī)H次于氧和硅，是含量豐富的金屬元素之一。鋁及其合金以其優(yōu)良的特性，廣泛地應(yīng)用于航空、航天、建筑、機(jī)械設(shè)備、橋梁、車(chē)輛、船舶、家庭用具、電子設(shè)備等各個(gè)方面，鋁及其合金已經(jīng)成為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的一個(gè)重要角色。隨著鋁及其合金應(yīng)用的發(fā)展，其表面處理技術(shù)也相應(yīng)地處于高速增長(zhǎng)期，使得鋁合金表面處理技術(shù)得到了進(jìn)一步的完善和優(yōu)化。鋁合金表面處理涉及多門(mén)學(xué)科，包括金屬學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)等。　　鋁及其合金在大氣環(huán)境中呈鈍態(tài)，所以傳統(tǒng)的黑色金屬表面處理技術(shù)在其表面的附著力不佳，難以達(dá)到滿意的保護(hù)效果。但是，鋁及其合金表面可以很容易地形成性能良好的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，起到令人滿意的防護(hù)效果。所以在鋁及其合金的表面處理技術(shù)中，化學(xué)轉(zhuǎn)化膜技術(shù)應(yīng)用的更加廣泛?！　∧壳?，關(guān)于鋁及其合金的表面處理技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容多以章節(jié)的形式出現(xiàn)在金屬表面處理、電鍍、金屬加工的書(shū)籍當(dāng)中，內(nèi)容較少并且不夠全面，對(duì)于想要系統(tǒng)查閱鋁及其合金的表面處理技術(shù)的讀者，多有不便，所以本書(shū)編寫(xiě)的目的是為了給這些讀者提供一本內(nèi)容比較全面、詳細(xì)、實(shí)用性較強(qiáng)的鋁及其合金表面處理技術(shù)的書(shū)籍?！　”緯?shū)涉及了鋁及其合金的性質(zhì)、預(yù)處理的各種處理工藝，著重論述了鋁合金的陽(yáng)極氧化處理、化學(xué)氧化處理、磷化處理等技術(shù)，對(duì)各種鋁及其合金轉(zhuǎn)化處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，做出了評(píng)價(jià)和總結(jié)。特別是對(duì)鋁及其合金的磷化處理這一符合現(xiàn)代涂裝技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的工藝進(jìn)行了詳細(xì)的闡述，并說(shuō)明了稀土元素對(duì)其磷化工藝過(guò)程及磷化膜性能的影響，這對(duì)于開(kāi)發(fā)無(wú)亞硝酸鹽作為磷化促進(jìn)劑技術(shù)有著積極的作用?！　”緯?shū)對(duì)鋁及其合金表面各種轉(zhuǎn)化膜的有關(guān)性能測(cè)試、檢驗(yàn)方法，以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，單成一章，可供工廠實(shí)踐中使用?！　”緯?shū)理論與實(shí)踐并重，以理論為基礎(chǔ)闡明了鋁及其合金各項(xiàng)轉(zhuǎn)化處理的技術(shù)原理，同時(shí)注意工藝的實(shí)用性。書(shū)中列入了一些鋁合金各種表面處理技術(shù)的工藝參數(shù)和配方，對(duì)于工廠生產(chǎn)實(shí)踐均有一定的參考價(jià)值?！　”緯?shū)可供鋁表面處理的工程技術(shù)人員使用，同時(shí)也可供科研人員及高等院校師生參考?！　∮捎诰幷叩膶W(xué)識(shí)水平有限，難免會(huì)有遺漏和不足之處，敬請(qǐng)廣大讀者批評(píng)指正。

內(nèi)容概要

　　《鋁合金表面處理技術(shù)》論述了鋁及其合金表面的陽(yáng)極氧化、化學(xué)氧化、磷化處理等技術(shù)，并對(duì)其進(jìn)行了評(píng)價(jià)?！朵X合金表面處理技術(shù)》注重理論與實(shí)踐相結(jié)合，以理論為基礎(chǔ)闡明了鋁及其合金各項(xiàng)轉(zhuǎn)化處理的基本原理，同時(shí)注意工藝的實(shí)用性。書(shū)中列出的工藝參數(shù)、數(shù)據(jù)，均有一定的參考價(jià)值，有助于在實(shí)際生產(chǎn)中加以利用?！　　朵X合金表面處理技術(shù)》以國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)為基礎(chǔ)，闡述了鋁及其合金表面各種轉(zhuǎn)化膜的有關(guān)性能測(cè)試及檢驗(yàn)方法，可供工廠實(shí)踐中使用?！　　朵X合金表面處理技術(shù)》可供鋁及其合金表面處理的工程技術(shù)人員使用，亦可供科研人員及高等院校師生參考。

書(shū)籍目錄

第1章 緒言1.1 鋁的生產(chǎn)及其應(yīng)用1.2 鋁的物理、化學(xué)性質(zhì)1.3 鋁合金的分類1.3.1 純鋁、精鋁和高純鋁1.3.2 原生鋁和再生鋁1.3.3 鋁合金1.4 鋁合金的耐腐蝕性能1.4.1 鋁及其合金的腐蝕過(guò)程1.4.2 鋁及其合金腐蝕的基本類型1.5 鋁及其合金的表面防護(hù)第2章 預(yù)處理2.1 機(jī)械法預(yù)處理2.1.1 噴砂處理2.1.2 滾光處理2.1.3 拋光處理2.2 化學(xué)法預(yù)處理2.2.1 除油處理2.2.2 堿蝕處理2.2.3 酸洗處理第3章 陽(yáng)極氧化處理3.1 陽(yáng)極氧化基本機(jī)理3.2 陽(yáng)極氧化膜的組成與結(jié)構(gòu)模型3.3 陽(yáng)極氧化膜孔隙的形成3.4 陽(yáng)極氧化膜的性質(zhì)3.4.1 耐腐蝕性能3.4.2 硬度和耐磨性3.4.3 密度和厚度3.4.4 附著力和柔韌性3.4.5 導(dǎo)熱性和導(dǎo)電性3.4.6 光學(xué)性質(zhì)3.4.7 吸收性3.5 陽(yáng)極氧化法的種類3.6 硫酸陽(yáng)極氧化法3.6.1 硫酸陽(yáng)極氧化工藝條件3.6.2 影響硫酸陽(yáng)極氧化膜的因素3.6.3 硫酸電解液的分析與維護(hù)3.6.4 硫酸陽(yáng)極氧化膜常見(jiàn)缺陷、產(chǎn)生原因及改進(jìn)措施3.7 草酸陽(yáng)極氧化法3.7.1 草酸陽(yáng)極氧化工藝條件3.7.2 影響草酸陽(yáng)極氧化膜的因素3.7.3 草酸電解液的分析與維護(hù)3.7.4 草酸陽(yáng)極氧化膜常見(jiàn)缺陷、產(chǎn)生原因及改進(jìn)措施3.8 鉻酸陽(yáng)極氧化法3.8.1 鉻酸陽(yáng)極氧化工藝條件3.8.2 影響鉻酸氧化膜的因素3.8.3 鉻酸電解液的維護(hù)和調(diào)整3.8.4 鉻酸陽(yáng)極氧化膜常見(jiàn)缺陷、產(chǎn)生原因及改進(jìn)措施3.9 硬質(zhì)陽(yáng)極氧化法3.9.1 硬質(zhì)陽(yáng)極氧化工藝條件3.9.2 影響硬質(zhì)陽(yáng)極氧化膜的因素3.9.3 硬質(zhì)陽(yáng)極氧化時(shí)常見(jiàn)缺陷、產(chǎn)生原因及改進(jìn)措施3.10 其他陽(yáng)極氧化方法3.10.1 磷酸陽(yáng)極氧化法3.10.2 瓷質(zhì)陽(yáng)極氧化法3.10.3 堿性陽(yáng)極氧化法3.10.4 中性陽(yáng)極氧化法3.10.5 非水溶劑陽(yáng)極氧化法3.11 陽(yáng)極氧化膜的著色處理3.11.1 自然發(fā)色法3.11.2 電解著色法3.11.3 染料浸漬染色法3.12 陽(yáng)極氧化膜的封閉處理3.12.1 熱水封閉處理3.12.2 水蒸氣封閉3.12.3 重鉻酸鉀封閉3.12.4 鎳和鈷鹽封閉3.12.5 硅酸鹽封閉3.12.6 有機(jī)物封閉3.12.7 低溫封閉3.12.8 電解封閉第4章 化學(xué)氧化處理4.1 化學(xué)氧化基本機(jī)理4.2 化學(xué)氧化膜的性質(zhì)4.3 化學(xué)氧化膜處理方法4.3.1 堿性溶液氧化法4.3.2 鉻酸鹽法4.3.3 磷酸?鉻酸鹽法4.4 化學(xué)氧化膜的著色4.5 無(wú)鉻轉(zhuǎn)化處理方法4.5.1 波美處理法4.5.2 有機(jī)膜處理法4.5.3 稀土轉(zhuǎn)化膜4.5.4 溶膠?凝膠成膜法4.5.5 鈷鹽類化學(xué)轉(zhuǎn)化膜第5章 磷化處理5.1 磷化的基本機(jī)理5.1.1 金屬在磷化液中的浸蝕過(guò)程5.1.2 磷酸及其鹽的水解5.1.3 磷化膜的形成5.2 磷化處理的用途及分類5.2.1 磷化處理的用途5.2.2 磷化處理的分類5.3 磷化膜的組成、結(jié)構(gòu)和特性5.3.1 磷化膜的組成與結(jié)構(gòu)5.3.2 磷化膜的特性5.4 磷化液的基本組成與處理方法5.4.1 磷化液的基本成分5.4.2 磷化液的配制方法5.4.3 磷化處理方法5.5 影響磷化處理的因素5.5.1 磷化促進(jìn)劑的影響5.5.2 磷化處理方法的影響5.5.3 磷化工藝參數(shù)對(duì)磷化的影響5.5.4 磷化添加劑的影響5.5.5 前處理的影響5.5.6 后處理工藝的影響5.5.7 水洗及水質(zhì)的影響5.6 磷化液的分析與維護(hù)5.6.1 磷化液的分析5.6.2 磷化液的維護(hù)5.7 磷化液的沉渣與處理5.7.1 磷化沉渣的形成5.7.2 減少磷化沉渣的方法5.7.3 磷化除渣的方法5.7.4 磷化沉渣的綜合利用5.8 磷化膜常見(jiàn)缺陷、產(chǎn)生原因及改進(jìn)措施第6章 轉(zhuǎn)化膜的檢驗(yàn)6.1 陽(yáng)極氧化膜的檢驗(yàn)6.1.1 厚度的測(cè)定6.1.2 耐腐蝕性能的檢驗(yàn)6.1.3 封閉效果檢驗(yàn)6.1.4 耐磨性檢驗(yàn)6.1.5 硬度檢驗(yàn)6.1.6 其他檢驗(yàn)6.2 鉻酸鹽膜的檢驗(yàn)6.2.1 外觀檢驗(yàn)6.2.2 膜層單位面積質(zhì)量測(cè)定6.2.3 膜層鑒定6.2.4 耐磨性檢驗(yàn)6.2.5 附著力檢驗(yàn)6.2.6 耐腐蝕性能檢驗(yàn)6.3 磷化膜的檢驗(yàn)6.3.1 外觀檢驗(yàn)6.3.2 磷化膜膜層測(cè)定6.3.3 磷化膜膜層厚度測(cè)量6.3.4 單位面積膜層質(zhì)量的測(cè)定6.3.5 孔隙率檢驗(yàn)6.3.6 耐腐蝕性能檢驗(yàn)6.3.7 耐熱性能檢驗(yàn)6.3.8 耐酸性能的檢驗(yàn)參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

　　第2章　預(yù)處理　　鋁及其合金在進(jìn)行表面轉(zhuǎn)化處理前，首先要將其表面的油污和銹跡去除干凈，這對(duì)鋁及其合金表面的轉(zhuǎn)化處理質(zhì)量是至關(guān)重要的，許多表面處理的質(zhì)量問(wèn)題都是由于預(yù)處理不當(dāng)而引起的。預(yù)處理一般有機(jī)械法和化學(xué)法兩類，而后者是工業(yè)上大量采用的方法?！　?.1　機(jī)械法預(yù)處理　　2.1.1　噴砂處理　　用砂模鑄造的鋁合金工件，在鑄后需進(jìn)行噴砂處理，以清理掉鑄件表面的砂粒和硬皮。對(duì)要求獲得無(wú)光轉(zhuǎn)化膜的工件，必須進(jìn)行噴砂處理，將表面打毛。鋁合金噴砂用的砂子粒度最好在1.0mm以下，風(fēng)壓1.0～2.5atm（1atm=101325Pa），并應(yīng)與其他金屬噴砂用的砂子分開(kāi)，用專用噴砂機(jī)進(jìn)行?！　?.1.2　滾光處理　　滾光方法是在六角形臥式滾桶中進(jìn)行。滾桶用硬木制成，或用鋼板焊接，內(nèi)襯木料。滾桶直徑25～30cm，旋轉(zhuǎn)速度20～25r／min，滾料為干凈木屑，滾光時(shí)間根據(jù)表面臟污程度而定，每次約30min，取出工件，用篩子篩掉木屑。　　2.1.3　拋光處理　　對(duì)于外形復(fù)雜、表面要求光度較高的工件，可進(jìn)行機(jī)械拋光。對(duì)粗糙的表面（如焊接件焊縫、砂模鑄造的硬皮），要經(jīng)過(guò)銼修。即用不同粒度的金剛砂拋光輪進(jìn)行粗磨、精磨，或用布輪粗拋、精拋。

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