[发明专利]一种用于铸造铝合金硬质氧化的阳极氧化方法

说明书

技术领域

本发明涉及电镀技术领域，具体涉及一种用于铸造铝合金硬质氧化的阳极氧化方法。

背景技术

随着铸造铝合金在汽车零部件领域应用的迅速发展，越来越多的零件采用铸造铝合金材料来代替钢铁材料；但铸造铝合金成份中有大约10％含量的硅，高硅的存在导致常规的氧化工艺会出现成膜难，膜厚均匀性差等困难。本项目是通过改善氧化溶液配方、电流密度以及氧化温度等工艺参数，需要克服铸造铝合金成膜难的问题，满足以下要求

(1)铸造铝合金阳极氧化膜层的均匀性良好，膜厚范围16～24um,且CPK大于1.33；

(2)铸造铝合金阳极氧化膜表面的粗糙度(达到Ra0.8以下)；

(3)在保证品质稳定的情况下，满足年产量满100万套的大批量生产氧化工艺。

传统的阳极氧化工艺所采用的电解液，对于高硅材质的铸造铝合金的处理，经常发生氧化膜厚度不均匀，粗糙度过大等不良现象。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供一种用于铸造铝合金硬质氧化的阳极氧化方法，于硫酸溶液为基础液的电解液中添加一定量的有机酸(酒石酸和草酸)来组成混合酸溶液，所选的有机酸应对铝合金的腐蚀较小，且能够有效改良阳极氧化膜的质量。

本发明的技术方案是：一种用于铸造铝合金硬质氧化的阳极氧化方法，包括如下步骤：

步骤一、上料；

步骤二、脱脂；

步骤三、纯水洗；

步骤四、硫酸氧化：向槽液里添加浓度98％的H₂SO₄150～170g/l、草酸15～30g/l、硼酸10～20g/l，并控制槽液中铝离子小于20g/l、铁离子小于50mg/l、铜离子小于50mg/l，外加电压0～70V，外加电流密度1.5～2.0A/dm²，控制槽液温度为5～10℃，根据加工零件控制氧化时间；

步骤五、纯水洗；

步骤六、封孔；

步骤七、纯水洗；

步骤八、纯水烫洗；

步骤九、干燥；

步骤十、下料。

进一步的，步骤四中氧化时间为80-90min。

进一步的，步骤八中纯水烫洗的温度为55～100℃。

本发明的有益效果是：

添加一定比例的酒石酸，酒石酸溶液对铝合金的腐蚀性较小，同时容许在较宽的含量范围内，均能生成均匀的氧化膜层，可以有效增宽电流密度的使用范围，起到消除局部电流密度分布不均匀导致烧伤或是腐蚀过快的现象。

在硫酸和酒石酸的基础液中，添加一定比例的草酸，由于草酸对氧化膜层的化学溶解作用较硫酸低，草酸在阳极氧化反应过程中会在氧化膜的孔壁上大量吸附，从而减弱硫酸对氧化膜层的化学溶解，有效降低了膜层的失重；所以草酸是可以抑制氧化膜层在稳态生长过程中的化学溶解，从而使氧化膜层的的硬度和耐磨性较常规硫酸氧化工艺有较大的提高，能在较高的温度下就得到比较硬的氧化膜。

具体实施方式

现有工艺：常规的低温硫酸硬质氧化

调整后的工艺具体如下：

该调整后的工艺，添加一定比例的酒石酸，酒石酸溶液对铝合金的腐蚀性较小，同时容许在较宽的含量范围内，均能生成均匀的氧化膜层，可以有效增宽电流密度的使用范围，起到消除局部电流密度分布不均匀导致烧伤或是腐蚀过快的现象。

在硫酸和酒石酸的基础液中，添加一定比例的草酸，由于草酸对氧化膜层的化学溶解作用较硫酸低，草酸在阳极氧化反应过程中会在氧化膜的孔壁上大量吸附，从而减弱硫酸对氧化膜层的化学溶解，有效降低了膜层的失重；所以草酸是可以抑制氧化膜层在稳态生长过程中的化学溶解，从而使氧化膜层的的硬度和耐磨性较常规硫酸氧化工艺有较大的提高，能在较高的温度下就得到比较硬的氧化膜。

两者对比如下：

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。