CN101381883A - 铝合金缸体类零件内表面硬氧化工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝合金缸体类零件内表面硬氧化工艺，其特征在于，在工件除油、酸洗后，将工件室温下恒温处理至少一昼夜；将氧化槽的温度控制在－10～－1℃，电解液硫酸浓度为10－25％，将恒温处理过的工件投入氧化槽中，开启氧化整流器电源，控制电流密度在1－4A/dm2的任一值，氧化50－120分钟；最后将工件取出，洗净后检查并测量厚度。本发明经过恰当的硬质工艺处理直接保证工件高精度要求，无需经过后机加工来达到尺寸精度，改变了以往工件硬氧化后尺寸精度无法保证的现状，降低了制造成本，缩短了制造周期，保证了零件的质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种铝合金缸体类零件内表面硬氧化工艺。
背景技术
液压机构铝合金活塞缸体要求硬氧化后表面有较高的光洁度及较高的尺寸精度。由于原来的硬氧化工艺无法保证活塞缸体零件内表面上、中、下的尺寸精度一致性及表面光洁度的要求，所以需要对此类零件增加一道研磨工序，以保证图样的技术要求，但由于是手工研磨，所以零件研磨质量很难控制。
发明内容
本发明的目的是提供一种液压机构铝合金活塞缸体内表面硬氧化新工艺，使氧化后的零件内表面无需进行研磨即可保证零件内表面上、中、下尺寸精度一致性及表面光洁度的质量要求。
为达到以上目的，本发明是采取如下技术方案予以实现的：
一种铝合金缸体类零件内表面硬氧化工艺，其特征在于，在工件除油、酸洗后，将工件室温下恒温处理至少一昼夜；将氧化槽的温度控制在-10～-1℃，电解液硫酸浓度为10-25％，将恒温处理过的工件投入氧化槽中，开启氧化整流器电源，控制电流密度在1-4A/d m2的任一值，氧化50-120分钟；最后将工件取出，洗净后检查并测量厚度。
上述工艺的氧化过程中，工件上可先卡装好辅助阴极后，进入流动水洗槽浸泡半小时；再投入到氧化槽中氧化。电流密度分2-5次在半小时内逐步给到1-4A/d m2的任一值。最好分4次在半小时内逐步给到2A/d m2，氧化时间最好控制在60-80分钟。
传统硬质阳极氧化工艺，要求铝件在低温条件下，在一定浓度的介质中，通过给定的工作条件下外加的直流电作用，是一种一边溶解，一边成膜的特殊工艺，该工艺是铝合金表面形成一层抗腐蚀、耐磨而且高硬度的氧化膜，其获得的氧化膜具有无色透明、孔隙多、吸附性强、硬度高的优点。由于该氧化膜是一种电化学生长和化学溶解的两个过程同时进行的结果，要求控制氧化膜的电化学生长速度大于膜的化学溶解速度，从而获得较厚而致密的氧化膜。由于缸体零件结构特殊性，一般工艺的硬质阳极氧化厚度变化范围较大，难以控制氧化膜厚度，无法保证零件有效尺寸。
本发明与传统氧化工艺相比，其优点是，通过恒温处理工艺，主要是针对零件自身受外界环境的影响，从室温，到低温氧化时，工件内外形成较大温差，(温差在50℃左右)，势必影响氧化膜的成膜过程。所以采用恒温处理，使氧化时工件内外形温差大大降低。电解液硫酸浓度的确定，是根据硬氧化成膜理论机理为依据，电极电力线分布呈放射状，而硫酸溶解是均匀溶解，适当提高电解硫酸浓度，有利于成膜的均匀性，提高成膜质量。加装辅助阴极，从电场屏蔽效应考虑，对于腔体零件，增加辅助阴极，有利于成膜的均匀性。本发明改变了以往铝合金活塞缸体硬氧化后尺寸精度无法保证的现状，降低了制造成本，缩短了制造周期，保证了零件的质量。
附图说明
图1是本发明铝合金缸体类零件加装辅助阴极的结构图。
图中：1—工件；2—辅助阴板；3--夹板。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明做进一步的详细说明。
一种铝合金缸体类零件内表面硬氧化工艺，将工件1除油、酸洗后吹干；放入20±5℃的恒温室中保温24小时以上。将氧化槽的温度控制在-10～-1℃，调整电解液硫酸浓度为10-25％，将恒温处理过的工件1作为阳极投入氧化槽中，氧化槽中放入铅板作为阴极；开启氧化整流器电源，使电流密度分2-5次在30分钟内逐步给到1-4A/d m2的任一值，氧化50-80分钟，最后将工件取出，洗净吹干，检查并测量厚度。
氧化过程中，工件1内腔可通过工件两端面的夹板3卡装一根辅助阴极2(图1)，辅助阴极2可用的钛圆，然后将工件浸入流动水洗槽浸泡30分钟，再投入到氧化槽中氧化。
表1列出了本发明四个工件试样具体氧化工艺参数。
表1 氧化工艺参数
表2列出了表1实施例工件试样氧化膜厚度的测量结果。从表2可以判断出，2#、3#试样的氧化膜厚度自上而下比较均匀，精度一致性好，为优选实施例；而1#、4#试样没有辅助阴极，其上、中、下氧化层厚度有一定差异，证明辅助阴极起到一定的均匀镀层能力。
表2
Claims (5)
1、一种铝合金缸体类零件内表面硬氧化工艺，其特征在于，在工件除油、酸洗后，将工件室温下恒温处理至少一昼夜；将氧化槽的温度控制在-10～-1℃，电解液的硫酸浓度为10-25％，将恒温处理过的工件投入氧化槽中，开启氧化整流器电源，控制电流密度在1-4A/dm2的任一值，氧化50-120分钟；最后将工件取出，洗净后检查并测量厚度。
2、如权利要求1所述的铝合金缸体类零件内表面硬氧化工艺，其特征在于，氧化过程中，工件上可先卡装好辅助阴极后，进入流动水洗槽浸泡半小时；再投入到氧化槽中氧化。
3、如权利要求1或2所述的铝合金缸体类零件内表面硬氧化工艺，其特征在于，电流密度分2-5次在半小时内逐步给到1-4A/dm2的任一值。
4、如权利要求3所述的铝合金缸体类零件内表面硬氧化工艺，其特征在于，所述电流密度分4次在半小时内逐步给到2A/dm2。
5、如权利要求4所述的铝合金缸体类零件内表面硬氧化工艺，其特征在于，氧化时间控制在60-80分钟。
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