Overflatebehandlingsteknologien til aluminiumslegering | PTJ -blogg

CNC Maskineringstjenester Kina

Overflatebehandlingsteknologien til aluminiumslegering

2021-08-14

Overflatebehandlingsteknologien til aluminiumslegering


Aluminium har mange fordeler som lav tetthet, høy spesifikk styrke, god korrosjonsbestandighet, høy elektrisk og termisk ledningsevne, sveisbarhet, god plastisitet, enkel bearbeiding og forming og gode overflate dekorasjonsegenskaper. Aluminiumslegering er laget av rent aluminium ved å legge til noen legeringselementer. Aluminiumslegering er bedre enn rent aluminium. Aluminium har bedre fysiske og mekaniske egenskaper. På grunn av aluminiums relativt aktive natur, kan den spontant danne en amorf oksidfilm i luften, noe som gjør at den har bedre korrosjonsbestandighet i atmosfæren, men filmtykkelsen er bare omtrent 4 nm, og strukturen er løs, tynn og tynn. Porøs, lav hardhet, dårlig slitestyrke og lav mekanisk styrke, så det er nødvendig å dekke aluminiumsoverflaten manuelt med en film for å oppnå beskyttelsesformålet. Det kan vanligvis oppnås ved oksidasjonsbehandling, galvanisering og eksternt belegg.


Overflatebehandlingsteknologien til aluminiumslegering
Overflatebehandlingsteknologien til aluminiumslegering

1 Oksidasjonsbehandling

Oksidasjonsbehandlingen er hovedsakelig anodisk oksidasjon, kjemisk oksidasjon og mikrobueoksydasjon. Xu Lingyun et al. [1] studerte de mekaniske egenskapene og korrosjonsmotstanden til A356 aluminiumslegering ved å utføre tre forskjellige overflatebehandlings: kjemisk oksidasjon, anodisering og mikrobueoksydasjon. Gjennom SEM -teknologi, slitestest og korrosjonsbestandighetstest, overflatemorfologi, tykkelse av oksidlag, slitestyrke og korrosjonsbestandighet av aluminiumslegering etter tre overflatebehandlings ble analysert og sammenlignet i detalj. Resultatene viser at etter forskjellige overflatebehandlings, kan aluminiumslegeringsoverflaten danne oksydfilmer med forskjellige tykkelser, overflatens hardhet og slitestyrke forbedres betydelig, og korrosjonsmotstanden til legeringen forbedres også i ulik grad. Når det gjelder total ytelse, er mikrobueoksidasjon bedre enn anodisk oksidasjon, og anodisk oksidasjon er bedre enn kjemisk oksidasjon.

1.1 Anodisering

Anodisering kalles også elektrolytisk oksidasjon, som egentlig er en elektrokjemisk oksidasjonsbehandling. Den bruker aluminium og aluminiumlegeringer som anoder i den elektrolytiske cellen, og det dannes en oksidfilm (hovedsakelig Al 2 O 3 -lag) på aluminiumsoverflaten etter at den er slått på. Oksydfilmen oppnådd ved anodisk oksidasjon har god korrosjonsbestandighet, stabil prosess og enkel promotering. Det er den mest grunnleggende og vanligste overflatebehandlingsmetoden for aluminium og aluminiumslegering i det moderne landet mitt. Den anodiske oksidfilmen har mange egenskaper: barrierelaget av oksidfilmen har høy hardhet, god slitestyrke, god korrosjonsbestandighet, godt isolasjonsmateriale, høy kjemisk stabilitet og kan brukes som en grunnfilm for belegg; oksidfilmen har mange hull og kan brukes Den brukes i forskjellige farging og farging for å øke den dekorative ytelsen til aluminiumsoverflaten; oksidfilmens varmeledningsevne er veldig lav, og det er en god varmeisolasjon og varmebestandig beskyttelseslag. Den nåværende anodiske oksidasjonen av aluminium og aluminiumlegeringer bruker imidlertid vanligvis kromat som oksidant, noe som forårsaker stor miljøforurensning.

I den nåværende forskningen om anodisering av aluminium og aluminiumslegeringer, er det også lagt vekt på å bruke egenskapene til visse metallioner for å optimalisere egenskapene til aluminium og aluminiumlegeringer. For eksempel brukte Tian Lianpeng [2] ionimplantasjonsteknologi for å injisere titan på overflaten av aluminiumslegering, og utførte deretter anodisering ytterligere for å oppnå et anodisert filmlag av aluminium-titan-kompositt, noe som gjorde overflaten av den anodiserte filmen mer flat og jevn , og forbedret anodiseringen av aluminiumslegering. Filmens tetthet; titaniumionimplantasjon kan forbedre korrosjonsbestandigheten til anodisk oksydfilm av aluminiumslegering i syre- og alkaliske NaCl -løsninger, men det påvirker ikke den amorfe strukturen til aluminiumslegeringen anodisk oksidfilm. Nikkelionimplantasjon gjør overflatestrukturen og morfologien til aluminiumanodisk oksidfilm mer tett og jevn. Det injiserte nikkel finnes i form av metallisk nikkel og nikkeloksyd i anodisk oksidfilm av aluminiumlegering.

1.2 Kjemisk oksidasjon

Kjemisk oksidasjon refererer til en beleggingsmetode der en ren aluminiumsoverflate interagerer med oksygen i en oksiderende løsning gjennom kjemisk virkning under visse temperaturforhold for å danne en tett oksydfilm. Det er mange kjemiske oksidasjonsmetoder for aluminium og aluminiumlegeringer, i henhold til løsningens art
Det kan deles inn i alkalisk og sur. I henhold til filmens natur kan den deles inn i oksydfilm, fosfatfilm, kromatfilm og kromsyre-fosfatfilm. Oksydfilmen oppnådd ved kjemisk oksidasjon av aluminium- og aluminiumslegeringsdeler har en tykkelse på omtrent 0.5 ~ 4μm. Den har dårlig slitestyrke og lavere korrosjonsbestandighet enn anodisk oksidfilm. Det er ikke egnet for bruk alene, men det har viss korrosjonsbestandighet og gode fysiske egenskaper. Absorpsjonsevne er en god primer for maling. Maling etter kjemisk oksidasjon av aluminium og aluminiumslegering kan forbedre bindingskraften mellom substratet og belegget sterkt, og forbedre korrosjonsbestandigheten til aluminium [3].

1.3 Metode for mikrobueoksydasjon

Mikro-bue-oksidasjonsteknologi er også kjent som mikro-plasma-oksidasjonsteknologi eller anode gnistavsettingsteknologi, som er en slags in-situ-vekst gjennom mikro-plasma-utslipp på overflaten av metall og legeringer. Oksidasjon
Den nye teknologien for keramisk membran. Overflatefilmen dannet av denne teknologien har sterk bindekraft med underlaget, høy hardhet, slitestyrke, korrosjonsmotstand, høy termisk støtmotstand, god elektrisk isolasjon av filmen og høy sammenbruddsspenning. Ikke bare det, teknologien tar i bruk den avanserte oppvarmingsmetoden for mikroplasmabueoppvarming med ekstremt høy energitetthet, matrisestrukturen påvirkes ikke, og prosessen er ikke komplisert og forårsaker ikke miljøforurensning. Det er en lovende ny materialoverflatebehandlingsteknologi. Det er i ferd med å bli et forskningshotspot innen internasjonal materialoverflateteknikk. Zhang Juguo et al. 

Brukes bearbeiding av aluminium legering LY12 som testmateriale, brukte MAO240/750 mikrobueoksidasjonsutstyr, TT260 tykkelsesmåler og AMARY-1000B skanningselektronmikroskop for å studere effekten av lysbuespenning, strømtetthet og oksidasjonstid på det keramiske laget. Ytelseeffekt. Gjennom en serie eksperimenter med mikrobue-oksidasjonsprosesser av aluminiumslegering med Na 2 SiO 3-elektrolytt, vekstloven til den keramiske oksidfilmen under mikrobueoksidasjonsprosessen og påvirkningen av forskjellig elektrolyttsammensetning og konsentrasjon på kvaliteten til det keramiske oksidet film studeres. Mikrobueoksidasjonen av aluminiumslegeringsoverflaten er en veldig komplisert prosess, inkludert elektrokjemisk dannelse av den første oksidfilmen, og den påfølgende nedbrytningen av den keramiske filmen, som inkluderer de fysiske effektene av termokjemi, elektrokjemi, lys, elektrisitet og varme . 

En prosess påvirkes av materialet til selve substratet, strømforsyningsparametere og elektrolyttparametere, og det er vanskelig å overvåke online, noe som gir vanskeligheter med teoretisk forskning. Derfor er det foreløpig ingen teoretisk modell som kan forklare ulike eksperimentelle fenomen tilfredsstillende, og forskningen på mekanismen trenger fortsatt ytterligere utforskning og forbedring.

2 Galvanisering og kjemisk belegg

Galvanisering er å avsette et lag med annet metallbelegg på overflaten av aluminium og aluminiumslegering ved kjemiske eller elektrokjemiske metoder, som kan endre de fysiske eller kjemiske egenskapene til aluminiumslegeringsoverflaten. flate

Ledningsevne; kobber, nikkel eller tinnbelegg kan forbedre sveisbarheten til aluminiumslegering; og varm-dip tinn eller aluminium-tinn legering kan forbedre smørigheten av aluminiumslegering; generelt forbedre overflatehårdheten og slitestyrken til aluminiumslegering med forkrommet eller forniklet; Krom eller fornikling kan også forbedre dekorasjonen. Aluminium kan elektrolyseres i elektrolytten for å danne et belegg, men belegget er lett å skrelle av. For å løse dette problemet kan aluminium avsettes og belegges i en vandig løsning som inneholder en sinkforbindelse. Sinkdypingslaget skal bygge bro mellom aluminiumet og dets legeringsmatrise og påfølgende belegg. Viktig bro, Feng Shaobin et al. [7] studerte anvendelsen og mekanismen til sinkdykkingslaget på aluminiumsubstratet, og introduserte den nyeste teknologien og anvendelsen av sinkdypingsprosessen. Galvanisering etter nedsenking i sink kan også danne en tynn porøs film på overflaten av aluminium og deretter galvanisere.

Elektroløs plating refererer til en filmdannende teknologi der et metallbelegg avsettes på en metalloverflate ved en autokatalytisk kjemisk reaksjon i en løsning som eksisterer samtidig med et metallsalt og et reduksjonsmiddel. Blant dem er den mest brukte er elektroløs Ni-P-legering. Sammenlignet med galvaniseringsprosessen, er elektroløs plating en

En meget lav forurensningsprosess, den oppnådde Ni-P-legeringen er en god erstatning for forkromning. Imidlertid er det mange prosessutstyr for elektroløs plating, materialforbruket er stort, driftstiden er lang, arbeidsprosedyrene er tungvint og kvaliteten på plateringsdelene er vanskelig å garantere. For eksempel, Feng Liming et al. [8] studerte en prosessspesifikasjon for elektroløs nikkel-fosforlegering som bare inkluderer trinn for forbehandling som avfetting, nedsenking av sink og vannvask basert på sammensetningen av 6063 aluminiumslegering. De eksperimentelle resultatene viser at prosessen er enkel, det elektroløse nikkellaget har høy glans, sterk bindingskraft, stabil farge, tett belegg, fosforinnhold mellom 10% og 12%, og hardheten i beleggstilstanden kan nå mer enn 500HV, som er mye høyere enn anoden. Oksidlag [8]. I tillegg til elektroløs Ni-P-legering, er det andre legeringer, for eksempel Ni-Co-P-legeringen som er studert av Yang Erbing [9]. Filmen har høy coercivity, liten remanens og utmerket elektromagnetisk konvertering. Funksjoner, kan brukes på disker med høy tetthet og andre felt, med elektroløs plating

Ni-Co-P-metoden kan oppnå jevn tykkelse og magnetisk legeringsfilm på ethvert komplekst underlag, og har fordelene med økonomi, lavt energiforbruk og praktisk drift.

3 Overflatebelegg

3.1 Laserkledning

I de siste årene kan bruk av højenergi-strålelasere for laserbekledning på overflater av aluminiumslegeringer effektivt forbedre hardheten og slitestyrken til aluminium- og aluminiumslegeringer. For eksempel brukes en 5kW CO 2-laser for å dekke Ni-WC plasmabelegg på overflaten av ZA111-legeringen. Det oppnådde laserfusjonslaget har høy hardhet, og dets smøre-, slitasje- og slitestyrke er 1.75 ganger det for det sprøytede belegget uten laserbehandling og 2.83 ganger det for Al-Si-legeringsmatrisen. Zhao Yong [11] brukte CO 2 -lasere i aluminium- og aluminiumslegeringsunderlag

Det er belagt med Y og Y-Al pulverlakk, pulveret er belagt på overflaten av substratet med den forhåndsinnstilte pulverbeleggingsmetoden, laserbadet er beskyttet av argon, og en viss mengde CaF 2, LiF og MgF 2 er tilsatt som slaggdannende middel Under visse parametere for laserbekledningsprosesser kan det oppnås et jevnt og kontinuerlig tett belegg med et metallurgisk grensesnitt. Lu Weixin [12] brukte CO 2-laser for å forberede Al-Si pulverlakk, Al-Si+SiC pulverlakk og Al-Si+Al 2 O 3 pulverlakk på aluminiumslegeringsunderlag ved laserbekledningsmetode. , Al bronse pulverlakk. Zhang Song et al. [13] brukte en 2 k W kontinuerlig Nd: YAG -laser i AA6 0 6 1 aluminium

Legeringens overflate er laserbekledning med SiC -keramisk pulver, og overflatemetallmatrisekompositt (MMC) modifisert lag kan fremstilles på overflaten av aluminiumslegeringen gjennom lasersmeltebehandling.

3.2 Sammensatt belegg

Det selvsmørende aluminiumslegeringskomposittbelegget med utmerkede antifriksjons- og slitestyrke egenskaper har utmerkede anvendelsesmuligheter innen konstruksjon, spesielt innen banebrytende teknologi. Derfor har den porøse aluminiumoksidmembranen med en porematrisestruktur også fått mer og mer oppmerksomhet fra mennesker. Oppmerksomhet, aluminiumslegering komposittbeleggsteknologi har blitt et av de nåværende forskningspunktene. Qu Zhijian [14] studerte aluminium og 6063 aluminiumslegering kompositt selvsmørende beleggsteknologi. Hovedprosessen er å utføre hard anodisering på aluminium og 6063 aluminiumslegering, og deretter bruke varm dyppemetode for å introdusere PTFE -partikler i oksydfilmporene. Og overflaten, etter varmebehandling i vakuumpresisjon, dannes et sammensatt belegg. Li Zhenfang [15] forsket på en ny prosess som kombinerer harpiksbelegg og galvaniseringsprosess på overflaten av aluminiumslegeringer som påføres biler. CASS -testtiden er 66 timer, blæringshastigheten er ≤3%, kobberlekkasjehastigheten er ≤3%, den dynamiske balansen reduseres med 10 ~ 20g, og harpiksmaling og metallbelegg har et vakkert utseende.

4 Andre metoder

4.1 Ionimplantasjonsmetode

Ionimplantasjonsmetoden bruker høyenergiske ionestråler for å bombardere målet i vakuumtilstand. Nesten hvilken som helst ionimplantasjon kan oppnås. De implanterte ionene nøytraliseres og blir igjen i substitusjonsposisjonen eller gapposisjonen til den faste løsningen for å danne et ubalansert overflatelag. Aluminiumslegering

Overflathårdhet, slitestyrke og korrosjonsbestandighet er forbedret. Magnetron som spruter rent titan etterfulgt av PB11 nitrogen/karbonimplantasjon kan i stor grad forbedre mikrohardheten til den modifiserte overflaten. Magnetronforstøvning kombinert med nitrogeninjeksjon kan øke hardheten til underlaget fra 180HV til 281.4HV. Magnetronforstøvning kombinert med karboninjeksjon kan øke til 342HV [16]. Magnetron som spruter rent titan etterfulgt av PB11 nitrogen/karbonimplantasjon kan i stor grad forbedre mikrohardheten til den modifiserte overflaten. Liao Jiaxuan et al. [17] utførte sammensatt implantasjon av titan, nitrogen og karbon på grunnlag av plasmabasert ionimplantasjon av LY12 aluminiumslegering, og oppnådde betydelige modifikasjonseffekter. Zhang Shengtao og Huang Zongqing fra Chongqing University [18] gjennomførte titanionimplantasjon på aluminiumslegering. Resultatene viste at titanionimplantasjon på overflaten av aluminiumslegering er en effektiv måte å forbedre motstanden mot kloridionkorrosjon, og kan forbedre aluminiumslegeringenes evne til å motstå kloridionkorrosjon. Utvid passiviseringspotensialområdet for aluminiumslegering i NaCl og andre løsninger, og reduser tettheten og størrelsen på korrosjonsporene korrodert av kloridioner.

4.2 Overflatebehandling av sjeldne jordarter

Det sjeldne jordoverflatekonverteringsbelegget kan forbedre korrosjonsbestandigheten til aluminiumslegeringer, og prosessen er hovedsakelig kjemisk nedsenking. Sjelden jord er gunstig for aluminiumslegeringens anodiske oksidasjon. Det forbedrer aluminiumslegeringenes evne til å akseptere polarisering og forbedrer samtidig korrosjonsbestandigheten til oksidfilmen. Derfor brukes sjeldne jordarter i

Overflatebehandling av aluminiumslegering har gode utviklingsutsikter [19]. Shi Tie et al. [20] studerte en prosess for å danne en ceriumsaltkonverteringsfilm på overflaten av rustfast aluminium LF21 ved elektrolytisk avsetning. Det ortogonale eksperimentet ble brukt til å studere påvirkning av relaterte faktorer på filmdannelsesprosessen, og de beste tekniske parametrene ble oppnådd. Resultatene viser at den anodiske korrosjonsprosessen av rustfast aluminium er blokkert etter behandling av elektrolytisk avsetning av sjeldne jordomdannelsesfilmer, korrosjonsmotstanden er betydelig forbedret, og hydrofiliteten er også betydelig forbedret. Zhu Liping et al. [21] brukte skanningelektronmikroskopi (SEM), energispektroskopi (EMS) og saltspraytestmetoder for å systematisk studere strukturen, sammensetningen og kompaktheten av aluminiumslegeringen av sjeldne jordarter av ceriumsaltkonvertering på korrosjonsbestandighet. Innflytelse. Forskningsresultatene viser at det sjeldne jordartsseriumelementet i filmen effektivt hemmer gropkorrosjonsevnen til aluminiumslegering og forbedrer korrosjonsmotstanden kraftig.

Korrosjonsbestandighet spiller en avgjørende rolle. I dag er det forskjellige overflatebehandlingsmetoder for aluminium og aluminiumlegeringer, og funksjonaliteten deres blir sterkere og sterkere, noe som kan dekke behovene til aluminium og aluminiumlegeringer i livet, medisinsk behandling, ingeniørfag, romfart, instrumentering, elektroniske apparater, mat og lett industri, etc. Krever. I fremtiden vil overflatebehandlingen av aluminium og aluminiumlegeringer være enkel i prosessflyt, stabil i kvalitet, storskala, energibesparende og miljøvennlig.

Retningsutvikling. Det er en blokk-kopolymer av ester-amidbyttereaksjon med høy konverteringshastighet. Korshak et al. [11] rapporterte at når 1% PbO 2 eller 2% PbO 2 brukes som katalysator og oppvarmes til 260 grader i 3-8 timer, vil reaksjonen mellom polyester og polyamid også forekomme. Ester-amidbyttereaksjonen har en viss innflytelse på kompatibiliteten til blandingssystemet. Xie Xiaolin, Li Ruixia, etc. [12] ved hjelp av løsning

Metode, enkel mekanisk blanding (smeltemetode 1) og tilstedeværelsen av ester-amid-utvekslingsreaksjonsblandingsmetode (smeltemetode) for å blande PET og PA66, systematisk DSC-analyse og kompatibilitet av PET/PA66-blandingssystem Sex ble diskutert til en viss grad. Resultatene viser at PET/PA66 -blandingssystemet er et termodynamisk inkompatibelt system, og kompatibiliteten til smelteblandingen er bedre enn løsningsblandingen, og blokk -kopolymeren produsert av PET/PA66 -blandingen er kompatibel med to Fasekompatibiliteten har blitt forbedret; med økningen av PA66 -innholdet, har smeltepunktet for blandingen redusert. PET/PA66 -blokkopolymeren som dannes ved reaksjonen øker kjerneformingseffekten av PA66 på PET -fasekrystallisasjonen, noe som resulterer i smelting Krystalliniteten til den franske blandingen er høyere enn smelte -metode 1 -blandingen. Zhu Hong et al. [13] brukte p-toluensulfonsyre (TsOH) og titanatkoblingsmidler som katalysatorer for ester-amid-utvekslingsreaksjonen mellom Nylon-6 og PET for å oppnå in situ-kompatibilisering av Nylon-6/PET-blandinger. Hensikten med skanningelektronmikroskopobservasjonsresultatene viser at Nylon-6/PET-blandingen er et krystallinsk faseseparasjonssystem med dårlig kompatibilitet. Tilsetning av p-toluensulfonsyre og titanat-koblingsmiddel som en katalysator for å fremme in-situ blokkdannelse Kopolymeren øker grensesnittbinding mellom de to fasene, gjør den dispergerte fasen raffinert og jevnt fordelt, og bidrar til å øke sprekkutbredelsesfunksjonen til blandingen . Begge bidrar til å forbedre blandingens kompatibilitet og øke grensesnittadhesjonen til de to fasene.

2 Utsikter

De siste årene har innenlandske forskere utført mye forskningsarbeid om blandinger av polyamid/polyester og har fått mange nyttige konklusjoner og lagt et godt grunnlag for fremtidig forskning på dette området. For tiden bør det tas hensyn til å fremme videreutvikling av blandinger av polyamid/polyester og anvende de tidligere konklusjonene på faktisk produksjonspraksis. Ved å modifisere de to, oppnås et nytt materiale som opprettholder fordelene med de to komponentene. Den har gode mekaniske egenskaper, vannbestandighet er bedre enn polyamid, og slagfastheten er bedre enn polyester. Det er mye brukt i elektronikk, elektrisk og bilindustri. applikasjon.

Link til denne artikkelen: Overflatebehandlingsteknologien til aluminiumslegering

Reprint Statement: Hvis det ikke er noen spesielle instruksjoner, er alle artiklene på dette nettstedet originale. Oppgi kilden for ny utskrift: https: //www.cncmachiningptj.com/,takk!


CNC maskinering butikkPTJ® tilbyr et komplett utvalg av tilpasset presisjon cnc maskinering Kina services.ISO 9001: 2015 & AS-9100 sertifisert. 3, 4 og 5-akses rask presisjon CNC-bearbeiding tjenester inkludert fresing, henvendelse til kundespesifikasjoner, i stand til bearbeidede deler av metall og plast med +/- 0.005 mm toleranse. Sekundære tjenester inkluderer CNC og vanlig sliping, boring,dø avstøpning,metallplater og stempling.Leverer prototyper, full produksjonskjøring, teknisk support og full inspeksjon automotiveromfart, mold & fixture, led belysning,medisinsk, sykkel og forbruker elektronikk næringer. Levering i tide Fortell oss litt om prosjektets budsjett og forventet leveringstid. Vi vil strategisere med deg for å tilby de mest kostnadseffektive tjenestene for å hjelpe deg med å nå målet ditt. Velkommen til Kontakt oss ( sales@pintejin.com ) direkte for ditt nye prosjekt.


Svar innen 24 timer

Hotline: + 86-769-88033280 E-post: sales@pintejin.com

Plasser filer for overføring i samme mappe og ZIP eller RAR før de legges til. Større vedlegg kan ta noen minutter å overføre, avhengig av din lokale internetthastighet :) For vedlegg over 20 MB, klikk  Wetransfer og send til sales@pintejin.com.

Når alle feltene er fylt ut, vil du kunne sende meldingen / filen din :)