al合金电解抛光
铝及铝合金的电解抛光和化学抛光 一、电解抛光(一)酸性溶液铝及其合金的电解抛光,广泛采用磷酸-硫酸-铬酸型的溶液。其工艺规范列于表2-2-6。溶液配制方法,可参照钢铁零件电解抛光的相应部分。溶液在使用过程中,三价铬的含量将逐 渐升高,过多的三价铬,可以用大面积的阳极通电处理,使之氧化为六价铬。当溶液中的铝含量超 过5%时,溶液应部分或全部更换。氯离子对电解抛光有不利的影响,当氯离子含量超过1%时,零件极易出现点状腐蚀,配制溶 液所用的水中,氯离子含量应少于80mg/L。(二)碱性溶液纯铝和LT66等铝合金,还可以在以下碱性溶液中进行抛光:磷酸三钠(Na 3 PO 4 ·12H 2 O) 130~150g/L碳酸钠(Na 2 CO 3 ) 350~380g/L氢氧化钠(NaOH) 3~5 g/LpH值 11~12电压 12~25V阳极电流密度 8~12A/dm 2温度 94~98℃时间 6~10min阳极用不锈钢板或普通钢板。溶液需搅拌或阳极移动。 表2-2-6 铝及其合金电解抛光的工艺规范 1 2 3 4 5 6 磷酸(H 3 PO 4 )(密度1.70) 86~88 43 34 37~42 58 70 硫酸(H 2 SO 4 )(密度1.84)43 34 37~42 41 5 铬酸(CrO 3 ) 14~12 3 4 4.3~4.9氢氟酸(HF)10 甘油1 15 水 密度1.72~1.74 11 28 12~22温度/℃ 75~80 80~90 85~90 80~85 75~85 80~100 电压/V 14~30 10~15 10~18 12~18 12~20阳极电流密度/A·dm -2 7~12 8~12 20~30 40~50 20~30 ≥10 时间/min 3~5 5~8 5~8 1~3 3~5 5~10 阳极材料 铅或不锈钢注:配方1适用于纯铝、含镁0.3%~0.5%的铝镁合金以及经过热处理的铝镁硅合金。抛光时应搅拌溶液或上、下 移动阳极(20~30次/min,行程5~7cm/次)这样可以获得高度光亮表面;配方2、配方4适用于铝及硬铝合金LY12;配方3适用于铝、铝镁合金、铝锰合金以及硬铝合金LY1,LY2;配方5适用于纯铝及铝镁合金LT66;配方6适用于铝硅合金压铸件。 应该指出:(1)碱性电化学抛光溶液虽可用于抛光L 1 ,L 2 ,L 3 等纯铝和LY66铝镁合金零件,但易在抛光 表面生成半透明氧化膜。因此,必须把抛光后的零件浸入磷酸和铬酸的混合溶液(CrO 310g/L,H 3 PO 430mL/L)进行除膜,以降低其表面粗糙度。(2)当抛光零件表面出现麻点、斑点、条纹或乳白色氧化膜时,可在下列(NaOH 100~150g/L,温度50~60℃,时间10~30s)碱液中溶去全部蚀点和氧化膜,以便重新抛光和回 用。(3)当抛光制件表面出现少量接触铜时,可把零件浸入下列(浓HNO 3 2~5mL/L,CrO 310~30 g/L,室温,时间30~120s)溶液中,溶解接触铜,以显出光亮表面。 二、化学抛光铝及其合金的化学抛光工艺规范见表2-2-7。化学抛光溶液中,硝酸的浓度对抛光质量有重大 的影响。当硝酸浓度过低时,反应速度低,抛光后的表面光泽较差且往往沉积出较厚的接触铜。硝 酸浓度过高时,则容易出现点状腐蚀。磷酸浓度低时,不能获得光亮的表面,为了防止溶液被稀释, 抛光前的零件,表面应干燥。醋酸可以抑制点状腐蚀,使抛光表面均匀、细致。硫酸的作用与醋酸 相似,但效果略低于醋酸。由于硫酸成本低,挥发性小,因此,在生产中仍然应用得比较广泛。硫 酸铵和尿素可以减少氧化氮的析出,并用助于改善抛光质量。少量的铜离子可以防止过腐蚀,从而 提高了抛光表面的均匀性,但含铜过高往往会降低抛光表面的反光能力。铬酐可以提高铝锌铜合金 的抛光质量,含锌、铜较高的高强度铝合金,在不含铬酐的溶液中,难以获得光亮的表面。 经化学抛光的零件,一般应在400~500g/L的硝酸中或在100~200g/L的铬酐溶液中,在室温下浸 渍数秒至数十秒,以除去表面的接触铜。 表2-2-7 铝及铝合金化学抛光工艺规范 1 2 3 4 5 6 7 8 磷酸(H 3 PO 4 )(密度 1.70) 77.5 80~85 75 75~80500 mL 78 60~70 硫酸(H 2 SO 4 )(密度 1.84) 15.5 8.8 10~15500 mL 20 40~30 硝酸(HNO 3 )(密度1.50) 6 2.5~5 8.8 3~5 60~65 mL2 冰醋酸(CH 3 COOH)10~15氢氟酸(HF)15~20 mL 草酸2.2 铬酸(CrO 3 )2~5g/L硫酸铜(CuSO 4 ·5H 2 O) 0.5 0.02 0.5~5g0.05 g/L 硫酸铵((NH 4 ) 2 SO 4 )4.4 尿素((NH 2 ) 2 CO)3.1 硼酸(H 3 BO 3 ) 0.4 甘油1~2 mL多硫化合物Sx0.5~1g两性离子表面活性剂0.1~0.2 mLAl1~2g/L WXP-1 0.02 M0.02g/L WXP-2 0.001 N0.01~0.1 g/L WXP-3 0.4 SP0.02~0. 04 g/L 时间/min 1~3 2~3 2~3 2~3 2s 1~2 2~6 0.5~2 温度℃ 100~105 90~105 100~120 95~105 室温 100~120 90~105 110~120 注:配方1适用于纯铝和含铜量较低的铝合金;配方2适用于纯铝和铝镁铜合金LY12;配方3适用于工业纯铝和铝镁合金LT66;配方4适用于含铜、锌较高的高强度铝合金;配方5适用于高硅铝合金ZL18;配方6、配方7、配方8为无黄烟铝及铝合金化学抛光,WXP系列及M、N、SP系列均为浙江黄岩荧光化学厂 产品。