铝合金的冷处理锻压,如石中炼铁,如山中采矿。7075这般合金,强度胜于软钢,结构紧密得如古塔基石。耐腐蚀效果强,机械性能优良,阳极反应犹如银镜反射。细小晶粒如细雨敲窗,深度钻孔性能更好,工具耐磨性增强,螺纹滚制犹如玉环转动。然而铝合金表面硬度低,不耐磨,其应用范围如孤舟受限。对铝合金进行硬质阳极氧化处理,可以获得与基体结合力好、具有一定厚度的膜层,能使用在铝制传动花键、轴承安装位置、螺纹紧固处等部位。规则对某些部位的铝合金件也做了阳极硬化的要求,有人说做了没必要或者做了其他的比如镀硬铬,其实阳极硬化的实用性和功能性的优势和必要性还是显而易见的。
根据本人调研和实验,7系铝合金在做完阳极硬化后,氧化膜厚度可为30μm-50μm,硬度为50-55HRC,可使铝材满足花键要求。电解液为草酸,直流,电解温度度以下,氧化颜色为带有金属光泽枯草黄绿色–屎黄色。能做这项工作的工厂少之又少,这项技术会的技术人员更是稀少,在前辈和队友努力下,找到一家为出口活塞和核电设备做氧化的厂家,最终还是成功做了硬质氧化的铝制花键。其中曲折不多说,氧化前的准备有三点:一要在完成所有机加工之后成品之前做;二有条件较好做一下金相分析,确定材料真假,或者让供应商提供成分报告;三酸洗之前一定要明白之前做没做过放电类的加工。7系铝合金氧化工艺难点解析及锌元素影响
酸洗之前一定要明白之前做没做过放电类的加工,比如说电火花放电加工花键,线切割加工等,如果有加工表面也会形成一层坚硬的氧化膜,酸洗一定要把这层膜腐蚀掉,否则这部分不导电不会被附上氧化膜,但是这样会影响工件的表面光滑度和亮泽,使工件发暗。为了使表面平整光亮,达到德雷克斯勒差速器壳的效果,我用抛光磨片加抛光蜡打磨了一次,但结果却呵呵。后来跟专家了解到,金属加工表面是物理平整,就是凸凹抚平的感觉,氧化中会使其暴露,想要镜面效果只能通过化学抛光,用硝酸等化学试剂对加工表面处理再去氧化会得到镜面效果,因为这项工艺会对周围环境污染极大,极少有做的。7075铝合金氧化膜颜色随厚度变化的研究
注意计算好工件表面积,这会和通电电流有一定比例关系,还有草酸含量也有关,否则会出现上膜慢,膜层较薄等问题,当然也和电解液有一定关系。电解过程中切勿频繁取出查看膜的厚度,会发生再次放入氧化池不反应的问题。注意控制好电流,过大会烧蚀,过小不反应。达到膜厚要求后取出后颜色会较重,用水清洗后,光泽十分好,水层干了之后会变暗,应该是正常反应。用测膜厚仪器多测几个点,我要求做到50丝硬度50多度,在因为材料失败过一次之后,第二次完美成功。测硬度,简单点可以用钥匙,钥匙不会在上面留下划痕的,氧化之前则不然。7075材料阳极氧化后颜色不均问题探讨
注意氧化后就尽量不要再加工了,铝花键经过氧化之后更加放心,而且材料用的更极限,体积更小质量更轻,我做的差速器壳总重.9KG,加上CUSCO差速器一共重2.5KG。本人不才,就这些浅显知识在这里献丑了,不过全为本人经验之谈,如有不足,还望指正。附上7系铝材的物理和化学成分,希望你们做金相实验和分析的时候能用得到。7075铝合金物理特性:抗拉强度524Mpa,0.2%屈服强度455Mpa,伸长率11%,弹性模量E:71GPa,硬度150HB,密度2.81g/cm^3。化学组成:硅Si:0.40,铁Fe:0.50,铜Cu:1.2-2.0,锰Mn:0.30,镁Mg:2.1-2.9,铬Cr:0.18-0.28,锌Zn:5.1-6.1,钛Ti:0.20,铝Al:余量。
7075硬质阳极氧化颜色,这颜色带着金属光泽的枯草黄绿色,在电解液中浸泡后显现,如同古铜器出土后的光泽。这般工艺,这般技术,少有人能掌握。工厂稀少,技术人员更是稀少。然而这般硬质阳极氧化,这般颜色变化,这般工艺控制,都值得细细琢磨。铝合金表面硬度低,不耐磨,这般处理才是解决之道。膜层厚度30μm-50μm,硬度50-55HRC,这般数据值得记录。酸洗的讲究,电流的控制,膜厚的变化,这般细节值得反复验证。7075硬质阳极氧化颜色,不仅仅是颜色,更是技术的结晶,工艺的精髓。