一种高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺及高硅高铜压铸铝合金制造技术

本发明专利技术涉及一种高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，在电解液中添加甘油、有机酸、硫酸盐和氟化物，控制电解液的温度为5‑25℃，阳极氧化电源的电流密度为1‑3A/dm

A high silicon high copper die-casting aluminum anodizing process and high silicon high copper casting aluminum alloy

The invention relates to an aluminum anodic oxidation of high silicon high copper casting, glycerin, organic acid, sulfate and fluoride in the electrolyte, the electrolyte temperature control for 5 25 DEG C, the current density of anodic oxidation power was 1 3A/dm

【技术实现步骤摘要】
一种高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺及高硅高铜压铸铝合金
本专利技术属于铝合金表面处理
，具体涉及一种高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺及高硅高铜压铸铝合金。
技术介绍
高硅铝合金以其具有易于压铸成型性、良好的流动性、优良的机械加工性能及综合机械性能等特点，一直受到广泛的关注。为提高铝合金的机械性能和加工性，通常会在铝合金中加入硅、铜元素：硅能改善合金铸造性，提高合金高温流动性，减少收缩率和热裂倾向以及提高耐磨性等；铜能提高合金流动性、抗拉强度和硬度；因此高硅高铜压铸铝合金在机械多个领域中得到广泛应用。由于硅、铜元素含量增加，会对铝合金阳极氧化产生不良影响，极大地提升了这类压铸铝合金的阳极氧化难度，高硅高铜压铸铝在阳极氧化过程中极易出现“烧焦”现象，尤其要获得厚膜型铸铝合金，且使膜层具有优异的硬度，更是难以实现。虽然目前的一些阳极氧化工艺，能够对高硅高铜压铸铝合金进行阳极氧化处理，但膜厚仅在5～15um范围内。由于膜层过薄，硬度过低，仍无法满足广大用户使用要求。目前国内外，尚未见这类高硅高铜铝合金经阳极氧化处理后，膜厚大于30um，硬度高于400Hv的相关成果。
技术实现思路
基于以上问题，本专利技术的目的是提供一种高硅高铜压铸铝的阳极氧化工艺，通过加入添加剂，结合电源参数调整，使阳极氧化顺利进行，得到的氧化膜厚度大及硬度高，解决高硅高铜压铸铝阳极氧化容易“烧焦”的问题。本专利技术的再一目的是提供一种通过本专利技术所述的阳极氧化工艺获得的厚度高、硬度高的、性能佳的高硅高铜压铸铝合。本专利技术的技术方案为：根据本专利技术的高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，所述阳极氧化的电解液包括100-400g/L的无机酸和10-15g/L的添加剂，所述添加剂包括甘油、有机酸、硫酸盐和氟化物；所述电解液的温度为5-25℃；所述阳极氧化的电源电流密度为1-3A/dm2。根据本专利技术的高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，根据压铸铝高硅高铜的特点，调节阳极氧化工艺中所用的电解液中各组分如硫酸和添加剂的种类及含量，调节阳极氧化的电解液温度以及电源电流密度，使高硅高铜压铸铝经阳极氧化后，能够形成厚度和硬度满足要求的高硅高铜压铸铝。所述电解液的温度，考虑对氧化膜厚度及硬度的需求，进一步优选温度设置为5-15℃。根据本专利技术的高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，根据所述压铸铝合金对膜厚和硬度的要求，所述阳极氧化的时间为60-120分钟。根据本专利技术的高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，所述无机酸为硫酸和/或草酸。根据本专利技术的高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，所述有机酸为柠檬酸、酒石酸和苹果酸中的一种或几种。根据本专利技术的高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，所述硫酸盐为硫酸镍、硫酸钡、硫酸锰和硫酸钙中的一种或几种。根据本专利技术的高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，所述氟化物为氟化钙和/或氟化铝。根据本专利技术的高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，所述阳极氧化的电源为高频脉冲电源、可控硅整流电源、变压直流电源、交直流电源、直流叠加脉冲电源和双脉冲电源中的一种。根据本专利技术的高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，所述阳极氧化的电源电压为60-120V，频率为5-2000Hz，占空比为1-95％。根据本专利技术的高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，进一步优选，所述硫酸的浓度为160-300g/L，可稳定形成厚度大、硬度高的氧化膜。将所述的高硅高铜压铸铝进行常规预处理后，在经本专利技术所述的氧化工艺处理，得到的所述高硅高铜铸铝合金的氧化膜层为30-50μm，硬度为400-450Hv。本专利技术的有益效果为：根据本专利技术的高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，在电解液中添加甘油、有机酸、硫酸盐和氟化物，控制电解液的温度为5-25℃，阳极氧化电源的电流密度为1-3A/dm2，解决了高硅高铜压铸铝合金中由于硅铜含量的增加而导致的阳极氧化困难，氧化膜厚度和硬度不能保证，氧化膜性能差的问题，经本专利技术的阳极氧化工艺处理后得到的所述高硅高铜压铸铝合金，其厚度稳定在30μm以上，最高可到50μm，硬度稳定可达到400-450Hv。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本专利技术的技术方案进行详细的描述。显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式，都属于本专利技术所保护的范围。本专利技术实施例中的高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺之前，都先进行统一的预处理：清洗除油、碱侵蚀、酸洗去渣和抛光除灰处理。实施例1本专利技术提供一种高硅高铜压铸铝的阳极氧化工艺，所述阳极氧化的电解液包括100g/L的硫酸和15g/L的添加剂，所述添加剂包括甘油、有机酸、硫酸盐和氟化物；所述电解液的温度为15℃；所述阳极氧化的电源电压为高频脉冲电源，电压为60V，频率为2000Hz，占空比为50％，电流密度为2A/dm2，氧化时间为60分钟；所述有机酸选择柠檬酸，所述硫酸盐选择硫酸镍，所述氟化物选择氟化钙。按照上述阳极氧化工艺对高硅高铜压铸铝ADC10(铜含量2.0-4.0，硅含量7.5-9.5)，ADC10高硅高铜压铸铝膜层为50um，硬度为400-450Hv。实施例2本专利技术提供一种高硅高铜压铸铝的阳极氧化工艺，所述阳极氧化的电解液包括400g/L的硫酸和10g/L的添加剂，所述添加剂包括甘油、有机酸、硫酸盐和氟化物；所述电解液的温度为5℃；所述阳极氧化的电源电压为变压直流电源，电压为120V，频率为5-500Hz，占空比为1-50％，电流密度为1A/dm2，氧化时间为90分钟；所述有机酸选择酒石酸，所述硫酸盐选择硫酸钡，所述氟化物选择氟化铝。按照上述阳极氧化工艺对高硅高铜压铸铝ADC10(铜含量2.0-4.0，硅含量7.5-9.5)，ADC10高硅高铜压铸铝膜层为30-40um，硬度达到300-350Hv，并可染成黑色。实施例3本专利技术提供一种高硅高铜压铸铝的阳极氧化工艺，所述阳极氧化的电解液包括160g/L的硫酸和15g/L的添加剂，所述添加剂包括甘油、有机酸、硫酸盐和氟化物；所述电解液的温度为25℃；所述阳极氧化的电源电压为直流叠加脉冲电源，电压为120V，频率为50-200Hz，占空比为40-70％，电流密度为3A/dm2，氧化时间为80分钟；所述有机酸选择苹果酸，所述硫酸盐选择硫酸锰，所述氟化物选择氟化钙。按照上述阳极氧化工艺对高硅高铜压铸铝ADC12(铜含量1.5-3.5，硅含量9.6-12)，ADC12高硅高铜压铸铝膜层为30-50um，硬度为400-450Hv。实施例4本专利技术提供一种高硅高铜压铸铝的阳极氧化工艺，所述阳极氧化的电解液包括300g/L的硫酸和12g/L的添加剂，所述添加剂包括甘油、有机酸、硫酸盐和氟化物；所述电解液的温度为15℃；所述阳极氧化的电源电压为可控硅整流电源，电压为75-100V，频率为100-1000Hz，占空比为20-80％，电流密度为3A/dm2，氧化时间为120分钟；所述有机酸选择柠檬酸和酒石酸，所述硫酸盐选择硫酸钙，所述氟化物选择氟化钙和氟化铝，氟化钙和氟化铝的浓度比为3:1。按照上述阳极氧化工艺对高硅高铜压铸铝ADC10(铜含量2.0-4.0，硅含量7.5-9.5)，ADC10高硅高铜压铸铝膜层可达30-40um，硬度达到300-400Hv，可染成黑色。实施例本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，其特征在于，所述阳极氧化的电解液包括100‑400g/L的无机酸和10‑15g/L的添加剂，所述添加剂包括甘油、有机酸、硫酸盐和氟化物；所述电解液的温度为5‑25℃；所述阳极氧化电源的电流密度为1‑3A/dm

【技术特征摘要】
1.一种高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，其特征在于，所述阳极氧化的电解液包括100-400g/L的无机酸和10-15g/L的添加剂，所述添加剂包括甘油、有机酸、硫酸盐和氟化物；所述电解液的温度为5-25℃；所述阳极氧化电源的电流密度为1-3A/dm2。2.根据权利要求1所述的高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，其特征在于，所述阳极氧化的时间为60-120分钟。3.根据权利要求1所述的高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，其特征在于，所述无机酸为硫酸和/或草酸。4.根据权利要求1所述的高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，其特征在于，所述有机酸为柠檬酸、酒石酸和苹果酸中的一种或几种。5.根据权利要求1所述的高硅高铜压铸铝阳极氧化工艺，其特征在于，所述硫酸盐为硫酸镍、硫酸钡、硫酸锰和硫酸钙中的一种或几...

【专利技术属性】
技术研发人员：王琪，包亚亚，
申请(专利权)人：上海脉诺金属表面处理技术有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31