Tehnologia de tratare a suprafeței aliajului de aluminiu

1 Tratament de oxidare

Tratamentul de oxidare este în principal oxidare anodică, oxidare chimică și oxidare cu micro-arc. Xu Lingyun și colab. [1] a studiat proprietățile mecanice și rezistența la coroziune a aliajului de aluminiu A356 prin efectuarea a trei tratament de suprafațăs: oxidare chimică, anodizare și oxidare cu micro-arc. Prin tehnologia SEM, testul de uzură și testul de rezistență la coroziune, morfologia suprafeței, grosimea stratului de oxid, rezistența la uzură și rezistența la coroziune a aliajului de aluminiu după trei tratament de suprafațăau fost analizate și comparate în detaliu. Rezultatele arată că după diferite tratament de suprafațăs, suprafața aliajului de aluminiu poate forma pelicule de oxid de diferite grosimi, duritatea suprafeței și rezistența la uzură sunt îmbunătățite semnificativ, iar rezistența la coroziune a aliajului este, de asemenea, îmbunătățită în diferite grade. În ceea ce privește performanța generală, oxidarea cu micro-arc este mai bună decât oxidarea anodică, iar oxidarea anodică este mai bună decât oxidarea chimică.

1.1 Anodizare

Anodizarea se mai numește și oxidare electrolitică, care este în esență un tratament de oxidare electrochimică. Utilizează aluminiu și aliaje de aluminiu ca anozi în celula electrolitică, iar pe suprafața de aluminiu se formează un film de oxid (în principal strat de Al 2 O 3 ) după pornire. Filmul de oxid obținut prin oxidare anodică are rezistență bună la coroziune, proces stabil și promovare ușoară. Este cea mai de bază și cea mai comună metodă de tratare a suprafeței pentru aluminiu și aliajul de aluminiu în țara mea modernă. Filmul de oxid anodic are multe caracteristici: stratul de barieră al filmului de oxid are duritate ridicată, rezistență bună la uzură, rezistență bună la coroziune, material izolator bun, stabilitate chimică ridicată și poate fi folosit ca film de bază pentru acoperire; pelicula de oxid are multe găuri și poate fi folosită. Este folosită în diverse vopsiri și colorări pentru a crește performanța decorativă a suprafeței de aluminiu; Conductivitatea termică a peliculei de oxid este foarte scăzută și este o bună izolare termică și un strat protector rezistent la căldură. Cu toate acestea, oxidarea anodică actuală a aluminiului și aliajelor de aluminiu utilizează de obicei cromatul ca oxidant, ceea ce provoacă o poluare mare a mediului.

În cercetările actuale privind anodizarea aluminiului și aliajelor de aluminiu, se acordă atenție și utilizării caracteristicilor anumitor ioni metalici pentru a optimiza proprietățile aluminiului și aliajelor de aluminiu. De exemplu, Tian Lianpeng [2] a folosit tehnologia de implantare ionică pentru a injecta titan pe suprafața aliajului de aluminiu și apoi a efectuat în continuare anodizarea pentru a obține un strat de film anodizat compozit aluminiu-titan, care a făcut suprafața filmului anodizat mai plată și uniformă. și a îmbunătățit anodizarea aliajului de aluminiu. Densitatea filmului; Implantarea ionilor de titan poate îmbunătăți în mod semnificativ rezistența la coroziune a filmului de oxid anodic din aliaj de aluminiu în soluții acide și alcaline de NaCl, dar nu afectează structura amorfă a peliculei de oxid anodic din aliaj de aluminiu. Implantarea ionilor de nichel face ca structura suprafeței și morfologia filmului de oxid anodic de aluminiu să fie mai densă și uniformă. Nichelul injectat există sub formă de nichel metalic și oxid de nichel în filmul de oxid anodic din aliaj de aluminiu.

1.2 Oxidarea chimică

Oxidarea chimică se referă la o metodă de acoperire în care o suprafață curată de aluminiu interacționează cu oxigenul dintr-o soluție oxidantă prin acțiune chimică în anumite condiții de temperatură pentru a forma o peliculă densă de oxid. Există multe metode de oxidare chimică pentru aluminiu și aliaje de aluminiu, în funcție de natura soluției
Poate fi împărțit în alcalin și acid. În funcție de natura filmului, acesta poate fi împărțit în film de oxid, film de fosfat, film de cromat și film de acid cromic-fosfat. Filmul de oxid obținut prin oxidarea chimică a pieselor din aluminiu și aliaje de aluminiu are o grosime de aproximativ 0.5 ~ 4μm. Are o rezistență slabă la uzură și o rezistență la coroziune mai mică decât filmul de oxid anodic. Nu este potrivit pentru a fi folosit singur, dar are o anumită rezistență la coroziune și proprietăți fizice bune. Capacitatea de absorbție este un grund bun pentru vopsire. Vopseaua după oxidarea chimică a aluminiului și a aliajului de aluminiu poate îmbunătăți considerabil forța de lipire dintre substrat și acoperire și poate îmbunătăți rezistența la coroziune a aluminiului [3].

1.3 Metoda de oxidare cu micro-arc

Tehnologia de oxidare cu micro-arc este cunoscută și sub denumirea de tehnologie de oxidare cu micro-plasmă sau tehnologie de depunere a scânteii anodice, care este un fel de creștere in-situ prin descărcarea de micro-plasmă pe suprafața metalului și a aliajelor acestuia. Oxidare
Noua tehnologie a membranei ceramice. Filmul de suprafață format prin această tehnologie are forță puternică de lipire cu substratul, duritate ridicată, rezistență la uzură, rezistență la coroziune, rezistență ridicată la șocuri termice, izolație electrică bună a filmului și tensiune mare de rupere. Nu numai că, tehnologia adoptă metoda avansată de încălzire de încălzire cu arc cu microplasmă cu o densitate de energie extrem de mare, structura matricei nu este afectată, iar procesul nu este complicat și nu provoacă poluare a mediului. Este o nouă tehnologie promițătoare pentru tratarea suprafeței materialelor. Acesta devine un punct fierbinte de cercetare în domeniul tehnologiei internaționale de inginerie a suprafețelor materialelor. Zhang Juguo și colab. 

Utilizat prelucrarea aluminiului aliajul LY12 ca material de testare, a folosit echipament de oxidare cu micro-arc MAO240/750, indicator de grosime TT260 și microscop electronic de scanare AMARY-1000B pentru a studia efectele tensiunii arcului, densității curentului și timpului de oxidare asupra stratului ceramic. Impactul asupra performanței. Printr-o serie de experimente de proces de oxidare cu micro-arc din aliaj de aluminiu cu electrolit Na 2 SiO 3, legea de creștere a filmului de oxid ceramic în timpul procesului de oxidare cu micro-arc și influența compoziției și concentrației diferitelor electroliți asupra calității oxidului ceramic. filmele sunt studiate. Oxidarea cu micro-arc a suprafeței aliajului de aluminiu este un proces foarte complicat, inclusiv formarea electrochimică a peliculei inițiale de oxid și defalcarea ulterioară a filmului ceramic, care include efectele fizice ale termochimiei, electrochimiei, luminii, electricității și căldurii. . 

Un proces este afectat de materialul substratului în sine, de parametrii sursei de alimentare și de parametrii electroliților și este dificil de monitorizat online, ceea ce aduce dificultăți cercetării teoretice. Prin urmare, până în prezent, nu există încă un model teoretic care să poată explica în mod satisfăcător diversele fenomene experimentale, iar cercetarea asupra mecanismului său necesită încă explorare și îmbunătățire ulterioară.

2 Galvanizarea și placarea chimică

Galvanizarea este de a depune un strat de altă acoperire metalică pe suprafața aluminiului și a aliajului de aluminiu prin metode chimice sau electrochimice, care pot modifica proprietățile fizice sau chimice ale suprafeței aliajului de aluminiu. suprafaţă

Conductivitate; placarea cu cupru, nichel sau cositor poate îmbunătăți sudabilitatea aliajului de aluminiu; iar staniul la cald sau aliajul de aluminiu-staniu poate îmbunătăți lubrifierea aliajului de aluminiu; în general, îmbunătățește duritatea suprafeței și rezistența la uzură a aliajului de aluminiu cu placare cu crom sau placare cu nichel; De asemenea, placarea cu crom sau nichel îi poate îmbunătăți decorul. Aluminiul poate fi electrolizat în electrolit pentru a forma o acoperire, dar acoperirea este ușor de dezlipit. Pentru a rezolva această problemă, aluminiul poate fi depus și acoperit într-o soluție apoasă care conține un compus de zinc. Stratul de imersie în zinc are rolul de a uni aluminiul și matricea sa de aliaj și acoperirile ulterioare. Pod important, Feng Shaobin et al. [7] a studiat aplicarea și mecanismul stratului de imersie cu zinc pe substratul de aluminiu și a introdus cea mai recentă tehnologie și aplicarea procesului de imersie cu zinc. Galvanizarea după imersarea în zinc poate forma, de asemenea, o peliculă poroasă subțire pe suprafața aluminiului și apoi galvanizarea.

Placarea electroless se referă la o tehnologie de formare a peliculei în care un strat de metal este depus pe o suprafață metalică printr-o reacție chimică autocatalitică într-o soluție care coexistă cu o sare metalică și un agent reducător. Dintre acestea, cea mai utilizată este placarea cu aliaje Ni-P fără electricitate. În comparație cu procesul de galvanizare, placarea electroless este a

Un proces foarte scăzut de poluare, aliajul Ni-P obținut este un bun înlocuitor pentru cromarea. Cu toate acestea, există multe echipamente de proces pentru placarea electroless, consumul de material este mare, timpul de funcționare este lung, procedurile de lucru sunt greoaie și calitatea pieselor de placare este dificil de garantat. De exemplu, Feng Liming et al. [8] a studiat o specificație de proces pentru placarea cu aliaj de nichel-fosfor fără electroși care include doar etape de pretratare, cum ar fi degresarea, imersarea cu zinc și spălarea cu apă, pe baza compoziției aliajului de aluminiu 6063. Rezultatele experimentale arată că procesul este simplu, stratul de nichel electroless are luciu ridicat, forță de lipire puternică, culoare stabilă, acoperire densă, conținut de fosfor între 10% și 12%, iar duritatea stării de placare poate ajunge la mai mult de 500HV, care este mult mai mare decât cea a anodului. Stratul de oxid [8]. În plus față de placarea cu aliaje Ni-P fără electroși, există și alte aliaje, cum ar fi aliajul Ni-Co-P studiat de Yang Erbing [9]. Filmul are coercivitate ridicată, remanență mică și conversie electromagnetică excelentă. Caracteristici, poate fi folosit în discuri de mare densitate și în alte domenii, cu placare electroless

Metoda Ni-Co-P poate obține o grosime uniformă și o peliculă de aliaj magnetic pe orice substrat de formă complexă și are avantajele economiei, consumului redus de energie și funcționării convenabile.

3 Acoperire de suprafață

3.1 Placare cu laser

În ultimii ani, utilizarea laserelor cu fascicul de înaltă energie pentru tratamentul placajului cu laser pe suprafețele din aliaj de aluminiu poate îmbunătăți în mod eficient duritatea și rezistența la uzură a suprafețelor din aluminiu și aliaje de aluminiu. De exemplu, un laser CO 5 de 2kW este utilizat pentru a acoperi stratul de plasmă Ni-WC pe suprafața aliajului ZA111. Stratul de fuziune laser obținut are duritate mare, iar rezistența sa la lubrifiere, uzură și abraziune este de 1.75 ori mai mare decât cea a stratului pulverizat fără tratament cu laser și de 2.83 ori mai mare decât cea a matricei de aliaj Al-Si. Zhao Yong [11] a folosit lasere CO 2 pe substraturi din aluminiu și aliaje de aluminiu

Este acoperit cu o acoperire cu pulbere Y și Y-Al, pulberea este acoperită pe suprafața substratului prin metoda prestabilită de acoperire cu pulbere, baia laser este protejată de argon și o anumită cantitate de CaF2, LiF și MgF2 este adăugat ca agent de formare a zgurii În cadrul anumitor parametri ai procesului de placare cu laser, se poate obține o acoperire densă uniformă și continuă cu o interfață metalurgică. Lu Weixin [12] a folosit laserul CO 2 pentru a pregăti acoperirea cu pulbere Al-Si, acoperirea cu pulbere Al-Si + SiC și acoperirea cu pulbere Al-Si + Al 2 O 3 pe substrat de aliaj de aluminiu prin metoda de placare cu laser. , Acoperire cu pulbere de bronz. Zhang Song și colab. [13] a folosit un laser Nd:YAG continuu de 2 kW în aluminiu AA6 0 6 1

Suprafața aliajului este placată cu laser cu pulbere ceramică SiC, iar stratul modificat de compozit cu matrice metalică de suprafață (MMC) poate fi pregătit pe suprafața aliajului de aluminiu prin tratament de topire cu laser.

3.2 Acoperire compozită

Învelișul compozit din aliaj de aluminiu auto-lubrifiant cu proprietăți excelente anti-fricțiune și rezistență la uzură are perspective excelente de aplicare în inginerie, în special în domeniul tehnologiei de ultimă oră. Prin urmare, membrana poroasă de alumină cu o structură de matrice poroasă a primit tot mai multă atenție din partea oamenilor. Atenție, tehnologia de acoperire compozită din aliaj de aluminiu a devenit unul dintre punctele actuale de cercetare. Qu Zhijian [14] a studiat tehnologia de acoperire auto-lubrifiantă din aluminiu și aliaj de aluminiu 6063. Procesul principal este de a efectua anodizarea dură pe aluminiu și aliajul de aluminiu 6063 și apoi să folosiți metoda de scufundare la cald pentru a introduce particule de PTFE în porii filmului de oxid. Iar suprafața, după un tratament termic de precizie în vid, se formează o acoperire compozită. Li Zhenfang [15] a cercetat un nou proces care combină acoperirea cu vopsea cu rășină și procesul de galvanizare pe suprafața jantelor din aliaj de aluminiu aplicate pe automobile. Timpul de testare CASS este de 66 de ore, rata de formare a bășicilor este ≤3%, rata de scurgere a cuprului este ≤3%, echilibrul dinamic este redus cu 10 ~ 20g, iar vopseaua cu rășină și acoperirea metalică au un aspect frumos.

4 Alte metode

4.1 Metoda de implantare ionică

Metoda de implantare ionică folosește fascicule de ioni de înaltă energie pentru a bombarda ținta într-o stare de vid. Aproape orice implantare ionică poate fi realizată. Ionii implantați sunt neutralizați și lăsați în poziția de substituție sau în poziția de gol a soluției solide pentru a forma un strat de suprafață dezechilibrat. Aliaj de aluminiu

Duritatea suprafeței, rezistența la uzură și rezistența la coroziune sunt îmbunătățite. Pulverizarea cu magnetron cu titan pur, urmată de implantarea de azot/carbon PB11 poate îmbunătăți foarte mult microduritatea suprafeței modificate. Pulverizarea cu magnetron combinată cu injecția de azot poate crește duritatea substratului de la 180HV la 281.4HV. Pulverizarea cu magnetron combinată cu injecția de carbon poate crește la 342HV [16]. Pulverizarea cu magnetron cu titan pur, urmată de implantarea de azot/carbon PB11 poate îmbunătăți foarte mult microduritatea suprafeței modificate. Liao Jiaxuan și colab. [17] a efectuat implantarea compozită de titan, azot și carbon pe baza implantării ionice pe bază de plasmă a aliajului de aluminiu LY12 și a obținut efecte de modificare semnificative. Zhang Shengtao și Huang Zongqing de la Universitatea Chongqing [18] au efectuat implantarea ionilor de titan pe aliaj de aluminiu. Rezultatele au arătat că implantarea ionilor de titan pe suprafața aliajului de aluminiu este o modalitate eficientă de a-și îmbunătăți rezistența la coroziunea ionilor de clorură și poate îmbunătăți capacitatea aliajului de aluminiu de a rezista coroziunii ionilor de clorură. Lărgiți gama potențialului de pasivare a aliajului de aluminiu în NaCl și alte soluții și reduceți densitatea și dimensiunea porilor de coroziune corodați de ionii de clorură.

4.2 Acoperire de conversie cu pământuri rare

Acoperirea de conversie a suprafețelor de pământuri rare poate îmbunătăți rezistența la coroziune a aliajelor de aluminiu, iar procesul este în principal imersiune chimică. Pământul rare este benefic pentru oxidarea anodică a aliajului de aluminiu. Îmbunătățește capacitatea aliajului de aluminiu de a accepta polarizarea și, în același timp, îmbunătățește rezistența la coroziune a peliculei de oxid. Prin urmare, pământurile rare sunt folosite în

Tratamentul suprafeței aliajului de aluminiu are perspective bune de dezvoltare [19]. Shi Tie şi colab. [20] a studiat un proces de formare a unei pelicule de conversie de sare de ceriu pe suprafața aluminiului LF21 rezistent la rugină prin depunere electrolitică. Experimentul ortogonal a fost utilizat pentru a studia influența factorilor înrudiți asupra procesului de formare a filmului și s-au obținut cei mai buni parametri tehnici. Rezultatele arată că procesul de coroziune anodică a aluminiului rezistent la rugină este blocat după tratamentul depunerii electrolitice a filmului de conversie a pământurilor rare, rezistența sa la coroziune este îmbunătățită semnificativ, iar hidrofilitatea este, de asemenea, îmbunătățită semnificativ. Zhu Liping și colab. [21] au folosit metode de testare cu microscopia electronică cu scanare (SEM), spectroscopie energetică (EMS) și pulverizare cu sare pentru a studia sistematic structura, compoziția și compactitatea stratului de conversie a sării de ceriu din aliaj de aluminiu, pământuri rare, asupra rezistenței sale la coroziune. Influență. Rezultatele cercetării arată că elementul de ceriu cu pământuri rare din peliculă inhibă eficient comportamentul la coroziune la pitting al aliajului de aluminiu și îi îmbunătățește foarte mult rezistența la coroziune.

Rezistența la coroziune joacă un rol decisiv. În zilele noastre, există diferite metode de tratare a suprafețelor de aluminiu și aliaje de aluminiu, iar funcționalitatea lor devine din ce în ce mai puternică, ceea ce poate satisface nevoile de aluminiu și aliaje de aluminiu în viață, tratament medical, inginerie, aerospațial, instrumente, aparate electronice, alimente și industria ușoară etc. Necesită. În viitor, tratarea suprafeței aluminiului și aliajelor de aluminiu va fi simplă în fluxul de proces, stabilă în calitate, la scară largă, economisește energie și ecologică.

Dezvoltarea direcției. Este un copolimer bloc de reacție de schimb ester-amidă cu o rată de conversie ridicată. Korshak și colab. [11] au raportat că atunci când 1% PbO 2 sau 2% PbO 2 este utilizat ca catalizator și încălzit la 260 de grade timp de 3-8 ore, va avea loc și reacția dintre poliester și poliamidă. Reacția de schimb ester-amidă are o anumită influență asupra compatibilității sistemului de amestec. Xie Xiaolin, Li Ruixia, etc. [12] folosind soluție

Metoda, amestecarea mecanică simplă (metoda de topire 1) și prezența reacției de schimb ester-amidă metoda de amestecare (metoda de topire) pentru a amesteca PET și PA66, analiza sistematică DSC și compatibilitatea sistemului de amestec PET/PA66 Sexul a fost discutat într-o oarecare măsură. Rezultatele arată că sistemul de amestec PET/PA66 este un sistem incompatibil termodinamic, iar compatibilitatea amestecului de topitură este mai bună decât cea a amestecului de soluție, iar copolimerul bloc produs de amestecul PET/PA66 este compatibil cu două. a fost îmbunătățită; odată cu creșterea conținutului de PA66, punctul de topire al amestecului a scăzut. Copolimerul bloc PET/PA66 format prin reacție mărește efectul de nucleare al PA66 asupra cristalizării fazei PET, ducând la topire. Zhu Hong și colab. [1] au folosit acid p-toluensulfonic (TsOH) și agenți de cuplare titanat ca catalizatori pentru reacția de schimb ester-amidă dintre Nylon-13 și PET pentru a realiza compatibilizarea in situ a amestecurilor Nylon-6/PET. Scopul rezultatelor observației cu microscopul electronic de scanare arată că amestecul Nylon-6/PET este un sistem de separare a fazelor cristaline cu compatibilitate slabă. Adăugarea acidului p-toluensulfonic și a agentului de cuplare titanat ca catalizator pentru a promova formarea blocurilor in situ Copolimerul crește legătura de interfață dintre cele două faze, face faza dispersată rafinată și distribuită uniform și ajută la creșterea funcției de propagare a fisurilor a amestecului . Ambele ajută la îmbunătățirea compatibilității amestecului și la creșterea aderenței la interfață a celor două faze.

Perspectivă 2

În ultimii ani, cercetătorii autohtoni au făcut o mulțime de lucrări de cercetare asupra amestecurilor de poliamidă/poliester și au obținut multe concluzii utile, punând o bază bună pentru cercetările viitoare în acest domeniu. În prezent, ceea ce ar trebui acordată atenție este promovarea dezvoltării ulterioare a materialelor de amestec poliamidă/poliester și aplicarea concluziilor anterioare practicii de producție efective. Prin modificarea celor două se obține un nou material care menține avantajele celor două componente. Are proprietăți mecanice excelente, rezistența la apă este mai bună decât poliamida și rezistența la impact este mai bună decât poliesterul. Este utilizat pe scară largă în industria electronică, electrică și auto. aplicarea.

Link către acest articol ： Tehnologia de tratare a suprafeței aliajului de aluminiu

Declarație de reimprimare: dacă nu există instrucțiuni speciale, toate articolele de pe acest site sunt originale. Vă rugăm să indicați sursa reimprimării: https: //www.cncmachiningptj.com/，mulțumiri！

PTJ® oferă o gamă completă de precizie personalizată cnc prelucrare china servicii ISO 9001: 2015 și certificat AS-9100. Precizie rapidă pe 3, 4 și 5 axe Prelucrare CNC servicii incluzând frezarea, întoarcerea la specificațiile clienților, Capabil de piese prelucrate metalic și plastic cu toleranță de +/- 0.005 mm. Serviciile secundare includ șlefuire CNC și convențională, găurire,turnarea sub presiune,tablă și ștanțare.Furnizarea de prototipuri, rulări complete de producție, asistență tehnică și inspecție completă auto, industria aerospațială, matriță și corp de iluminat, iluminat cu led,medical, bicicletă și consumator electronică industrii. Livrare la timp. Spuneți-ne puțin despre bugetul proiectului dvs. și despre timpul de livrare preconizat. Vom realiza strategii cu dvs. pentru a vă oferi cele mai eficiente servicii din punct de vedere al costurilor pentru a vă ajuta să vă atingeți obiectivul, Bine ați venit la Contactați-ne ( sales@pintejin.com ) direct pentru noul dvs. proiect.