專利名稱：鋁硅合金陽極氧化著色生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋁硅合金陽極氧化著色生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
鋁硅合金具有高強度、高耐磨性、低膨脹系數(shù)以及良好的鑄造性能等優(yōu)點。常用于鍛件與鍛坯作為耐磨材料用于制作活塞及在高溫工作的其他零件，在機械工業(yè)、汽車工業(yè)、航空與軍事工業(yè)中有著廣闊的應(yīng)用前景。然而，鋁合金中含有較多的硅(超過7%)，高含量硅的存在容易造成硅的晶向偏析，導(dǎo)致成膜困難，膜層均勻性差。因此，采用陽極氧化著色來生產(chǎn)高含硅量的鋁硅合金制品技術(shù)難度較大，現(xiàn)有的陽極氧化著色生產(chǎn)工藝難以實現(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種鋁硅合金陽極氧化著色生產(chǎn)工藝，可以抑制硅的晶向偏析，容易成膜，膜層具有良好的均勻性。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的鋁硅合金陽極氧化著色生產(chǎn)工藝，包括以下步驟，a.對鋁硅合金工件進(jìn)行物理表面處理；b.對鋁硅合金工件進(jìn)行陽極氧化，陽極氧化槽液成份包括，濃度100_250g/l的硫酸、濃度5-25g/l的磷酸鋁鹽、濃度2-10g/l的納米TiO2粉體，控制溫度0_15攝氏度，陽極氧化時間20-50分鐘，陽極氧化電壓10-13V ;c.將鋁硅合金工件放置在染料中著色，溫度低于50攝氏度，著色時間3-5分鐘；d.對鋁硅合金工件表面封孔，采用濃度5-10g/l的高溫鎳封孔劑，溫度90-100攝氏度，時間20-40分鐘；e.將鋁硅合金工件干燥。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述步驟a與步驟b之間需要對鋁硅合金工件進(jìn)行三酸拋光或堿蝕化學(xué)表面處理。作為上述技術(shù)方案的改進(jìn)，所述鋁硅合金工件為沖壓成型。所述物理表面處理為噴沙、打磨、拉絲或者拋丸。所述磷酸鋁鹽為磷酸一氫鋁、磷酸二氫鋁和聚合磷酸鋁中的一種或者多種的組合合磷酸鋁中的一種或者多種的組合。所述步驟e的干燥溫度低于80攝氏度。所述步驟e后還需要對鋁硅合金工件進(jìn)行清洗和再次干燥。
本發(fā)明的有益效果是:這種鋁硅合金陽極氧化著色生產(chǎn)工藝的陽極氧化槽液中的磷酸鋁鹽含有Al3+，它能優(yōu)先吸附在高電流密度處并放電使電場分布均勻，同時也起到緩沖作用，抑制氧化膜的溶出，使得氧化膜更為平整；由于存在納米TiO2粉體，隨著鋁硅合金中硅含量越高，納米TiO2粉體添加量應(yīng)越多，它的加入可以有效抑制合金中硅氧化過程的晶向偏析，提高膜的均勻性，同時還能增加陽極氧化膜的硬度，溶液中的納米TiO2粉體還能與磷酸根離子及合金中的硅鋁成分在陽極氧化過程中反應(yīng)生成陶瓷，也能增加表面的硬度、平整性及抗腐蝕性能，利用納米級粉體表面活性易于生成陶瓷的特點，這是一般微米級粉體所不具備的，微米級粉體通常是通過填充氧化膜表面微孔增加膜的表面硬度。
具體實施例方式本發(fā)明的鋁硅合金陽極氧化著色生產(chǎn)工藝，包括以下步驟，a.對鋁硅合金工件進(jìn)行物理表面處理，所述物理表面處理為噴沙、打磨、拉絲或者拋丸，其中所述鋁硅合金工件為沖壓成型；b.對鋁硅合金工件進(jìn)行三酸拋光或堿蝕化學(xué)表面處理；c.對鋁硅合金工件進(jìn)行陽極氧化，陽極氧化槽液成份包括，濃度100_250g/l的硫酸、濃度5-25g/l的磷酸鋁鹽、濃度2-10g/l的納米TiO2粉體，控制溫度0_15攝氏度，陽極氧化時間20-50分鐘，陽極氧化電壓10-13V，所述磷酸鋁鹽為磷酸一氫鋁、磷酸二氫鋁和聚合磷酸鋁中的一種或者多種的組合合磷酸鋁中的一種或者多種的組合，其中優(yōu)選磷酸一氫鋁、磷酸二氫鋁或其兩者任意比組合。磷酸鋁的添加量是隨鋁硅合金中硅的含量而定，硅的含量越高，需要加入的磷酸鋁越多，納米TiO2粉體用的用量也是這樣，粉體的量越多，抑制硅氧化過程的晶向偏析的能力越強，同時納米TiO2粉體具有較大的吸附性能，可以有效的吸附著色染料，在表面處理鋁硅合金氧化層時，減少氧化層厚度的情況下，著色能力依然出色。這些物質(zhì)中含有 Al3+，它能優(yōu)先吸附在高電流密度處并放電使電場分布均勻，同時也起到緩沖作用，抑制氧化膜的溶出，使得氧化膜更為平整；鋁硅合金中硅含量越高，納米TiO2粉體添加量應(yīng)越多，它的加入可以有效抑制合金中硅氧化過程的晶向偏析，提高膜的均勻性，同時還能增加陽極氧化膜的硬度，溶液中的納米TiO2粉體還能與磷酸根離子及合金中的硅鋁成分在陽極氧化過程中反應(yīng)生成陶瓷，也能增加表面的硬度、平整性及抗腐蝕性能，利用納米級粉體表面活性易于生成陶瓷的特點，這是一般微米級粉體所不具備的，微米級粉體通常是通過填充氧化膜表面微孔增加膜的表面硬度；d.將鋁硅合金工件放置在染料中著色，溫度低于50攝氏度，著色時間3-5分鐘；e.對鋁硅合金工件表面封孔，采用濃度5-10g/l的高溫鎳封孔劑，溫度90-100攝氏度，如果溫度太低了會導(dǎo)致封孔效果差，時間20-40分鐘；f.將鋁硅合金工件干燥，所述步驟e的干燥溫度低于80攝氏度，以免溫度過高導(dǎo)致膜出現(xiàn)裂紋；g.對鋁硅合金工件進(jìn)行清洗和再次干燥。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)先實施方式，只要以基本相同手段實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.鋁硅合金陽極氧化著色生產(chǎn)工藝，其特征在于:包括以下步驟， a.對鋁硅合金工件進(jìn)行物理表面處理； b.對鋁硅合金工件進(jìn)行陽極氧化，陽極氧化槽液成份包括，濃度100-250g/l的硫酸、濃度5-25g/l的磷酸鋁鹽、濃度2-10g/l的納米TiO2粉體，控制溫度0_15攝氏度，陽極氧化時間20-50分鐘，陽極氧化電壓10-13V ; c.將鋁硅合金工件放置在染料中著色，溫度低于50攝氏度，著色時間3-5分鐘； d.對鋁硅合金工件表面封孔，采用濃度5-10g/l的高溫鎳封孔劑，溫度90-100攝氏度，時間20-40分鐘； e.將招娃合金工件干燥。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁硅合金陽極氧化著色生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟a與步驟b之間需要對鋁硅合金工件進(jìn)行三酸拋光或堿蝕化學(xué)表面處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鋁硅合金陽極氧化著色生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述鋁娃合金工件為沖壓成型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁硅合金陽極氧化著色生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述物理表面處理為噴沙、打磨、拉絲或者拋丸。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁硅合金陽極氧化著色生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟e的干燥溫度低于80攝氏度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁硅合金陽極氧化著色生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述磷酸鋁鹽為磷酸一氫鋁、磷酸二氫鋁和聚合磷酸鋁中的一種或者多種的組合合磷酸鋁中的一種或者多種的組合。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋁硅合金陽極氧化著色生產(chǎn)工藝，其特征在于:所述步驟e后還需要對鋁硅合金工件進(jìn)行清洗和再次干燥。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁硅合金陽極氧化著色生產(chǎn)工藝，先對鋁硅合金工件進(jìn)行物理表面處理，再對其進(jìn)行陽極氧化，陽極氧化槽液成份含有濃度5-25g/l的磷酸鋁鹽和濃度2-10g/l的納米TiO2粉體，然后將鋁硅合金工件放置在染料中著色，再對其表面封孔，最后將鋁硅合金工件干燥，由于陽極氧化槽液中的磷酸鋁鹽含有Al3+，它能優(yōu)先吸附在高電流密度處并放電使電場分布均勻，同時也起到緩沖作用，抑制氧化膜的溶出，使得氧化膜更為平整；納米TiO2粉體可以有效抑制合金中硅氧化過程的晶向偏析，提高膜的均勻性，同時還能增加陽極氧化膜的硬度，還能與磷酸根離子及合金中的硅鋁成分反應(yīng)生成陶瓷，也能增加表面的硬度、平整性及抗腐蝕性能。
文檔編號C25D11/08GK103215629SQ20131014664
公開日2013年7月24日 申請日期2013年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2013年4月24日
發(fā)明者范海陸, 吳焯佳, 吳焯光, 吳沛強, 王長江 申請人:東莞旭光五金氧化制品有限公司