CN110158135A - 一种铝合金汽车零件的表面强化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种铝合金汽车零件的表面强化处理方法，本发明采用物理作用和化学作用同时进行，大大增加了铝合金汽车零件清洗的干净程度，该处理方法工序简单，易于操作，便于产业化。生成的氧化膜均匀，光滑，致密性好，硬度高、耐磨耐腐蚀性均优异。

Description

一种铝合金汽车零件的表面强化处理方法
技术领域
本发明涉及汽车零件生产技术领域，尤其涉及一种铝合金汽车零件的表面强化处理方法。
背景技术
随着铝合金汽车零件制品加工工业的发展，采用阳极氧化的方法，在铝合金汽车零件制件表面生成一层氧化膜，以达到表面强化和防护的目的。被广泛应用于航空航天、汽车、机械制造以及电子产品等高技术领域。传统的阳极氧化工艺，氧化速率慢，耗时时间长，粗糙度高。且随着氧化膜层的加厚，氧化膜层表面质软，耐磨性和耐腐蚀性变差。
发明内容
本发明旨在解决现有技术的不足，而提供一种铝合金汽车零件的表面强化处理方法。
本发明为实现上述目的，采用以下技术方案：
一种铝合金汽车零件的表面强化处理方法，具体步骤为：
(1)预处理：
将除油剂、除锈剂、磷化剂和水按照一定的比例配制清洁剂，将铝合金汽车零件放置到配制好的清洁剂中，静置30min；
(2)超声波处理：
将铝合金汽车零件置于钠盐溶液中，超声清洗，清洗时间为3-5min；
(3)抛光：
将经超声清洗后的铝合金汽车零件水洗3-4min后，进行抛光；
(4)阳极氧化：
将铝合金汽车零件浸入酸性电解液中，在外电流作用下，将其作为阳极氧化，氧化时间为20-30min；酸性电解液由硫酸与硼酸溶于水得到；酸性电解液中，硫酸的质量浓度为8％，硼酸的质量浓度为4％；酸性电解液的温度为28℃；外电流的起始电流密度为0.4A/dm2，氧化4min后再升高至0.8A/dm2，再4min后升高至1.2A/dm2，然后维持电流密度不变至氧化时间；
(5)微波加热：
将氧化后的铝合金汽车零件浸入醋酸钴与硼酸的水溶液中，进行微波加热；
(6)干燥：
将铝合金汽车零件用去离子水洗净；在80-90℃温度下的热空气下干燥2-3min；或在5-10℃温度下真空干燥8-10min。
步骤(1)中的除油剂的质量百分数为0.04-0.10％，除锈剂的质量百分数为0.5-1.5％，磷化剂的质量百分数为5-25％，其余为水。
步骤(2)中，超声清洗的温度为35℃，功率为8kW。
步骤(2)中，钠盐溶液是指将碳酸氢钠与磷酸钠按质量比1:1.5-2的比例混合，再溶于水中，得到钠盐溶液；钠盐溶液的浓度为65-70g/L。
步骤(3)中，抛光是指将铝合金置于浓度为230-280g/L的硝酸溶液中浸泡1-2min，然后水洗干净。
步骤(5)中，微波加热的温度为60-70℃，加热时间为5min。
步骤(6)中，去离子水洗净是指使得铝合金水洗后的去离子水的电导率小于220us/cm。
本发明的有益效果是：本发明采用物理作用和化学作用同时进行，大大增加了铝合金汽车零件清洗的干净程度，该处理方法工序简单，易于操作，便于产业化。生成的氧化膜均匀，光滑，致密性好，硬度高、耐磨耐腐蚀性均优异。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
一种铝合金汽车零件的表面强化处理方法，具体步骤为：
(1)预处理：
将除油剂、除锈剂、磷化剂和水按照一定的比例配制清洁剂，将铝合金汽车零件放置到配制好的清洁剂中，静置30min；
(2)超声波处理：
将铝合金汽车零件置于钠盐溶液中，超声清洗，清洗时间为3min；
(3)抛光：
将经超声清洗后的铝合金汽车零件水洗3min后，进行抛光；
(4)阳极氧化：
将铝合金汽车零件浸入酸性电解液中，在外电流作用下，将其作为阳极氧化，氧化时间为20min；酸性电解液由硫酸与硼酸溶于水得到；酸性电解液中，硫酸的质量浓度为8％，硼酸的质量浓度为4％；酸性电解液的温度为28℃；外电流的起始电流密度为0.4A/dm2，氧化4min后再升高至0.8A/dm2，再4min后升高至1.2A/dm2，然后维持电流密度不变至氧化时间；
(5)微波加热：
将氧化后的铝合金汽车零件浸入醋酸钴与硼酸的水溶液中，进行微波加热；
(6)干燥：
将铝合金汽车零件用去离子水洗净；在80℃温度下的热空气下干燥2min；或在5℃温度下真空干燥8min。
步骤(1)中的除油剂的质量百分数为0.04％，除锈剂的质量百分数为0.5％，磷化剂的质量百分数为5％，其余为水。
步骤(2)中，超声清洗的温度为35℃，功率为8kW。
步骤(2)中，钠盐溶液是指将碳酸氢钠与磷酸钠按质量比1:1.5的比例混合，再溶于水中，得到钠盐溶液；钠盐溶液的浓度为65g/L。
步骤(3)中，抛光是指将铝合金置于浓度为230g/L的硝酸溶液中浸泡1min，然后水洗干净。
步骤(5)中，微波加热的温度为60℃，加热时间为5min。
步骤(6)中，去离子水洗净是指使得铝合金水洗后的去离子水的电导率小于220us/cm。
实施例2：
一种铝合金汽车零件的表面强化处理方法，具体步骤为：
(1)预处理：
将除油剂、除锈剂、磷化剂和水按照一定的比例配制清洁剂，将铝合金汽车零件放置到配制好的清洁剂中，静置30min；
(2)超声波处理：
将铝合金汽车零件置于钠盐溶液中，超声清洗，清洗时间为5min；
(3)抛光：
将经超声清洗后的铝合金汽车零件水洗4min后，进行抛光；
(4)阳极氧化：
将铝合金汽车零件浸入酸性电解液中，在外电流作用下，将其作为阳极氧化，氧化时间为30min；酸性电解液由硫酸与硼酸溶于水得到；酸性电解液中，硫酸的质量浓度为8％，硼酸的质量浓度为4％；酸性电解液的温度为28℃；外电流的起始电流密度为0.4A/dm2，氧化4min后再升高至0.8A/dm2，再4min后升高至1.2A/dm2，然后维持电流密度不变至氧化时间；
(5)微波加热：
将氧化后的铝合金汽车零件浸入醋酸钴与硼酸的水溶液中，进行微波加热；
(6)干燥：
将铝合金汽车零件用去离子水洗净；在90℃温度下的热空气下干燥3min；或在10℃温度下真空干燥10min。
步骤(1)中的除油剂的质量百分数为0.10％，除锈剂的质量百分数为1.5％，磷化剂的质量百分数为25％，其余为水。
步骤(2)中，超声清洗的温度为35℃，功率为8kW。
步骤(2)中，钠盐溶液是指将碳酸氢钠与磷酸钠按质量比1:2的比例混合，再溶于水中，得到钠盐溶液；钠盐溶液的浓度为70g/L。
步骤(3)中，抛光是指将铝合金置于浓度为280g/L的硝酸溶液中浸泡2min，然后水洗干净。
步骤(5)中，微波加热的温度为70℃，加热时间为5min。
步骤(6)中，去离子水洗净是指使得铝合金水洗后的去离子水的电导率小于220us/cm。
实施例3：
一种铝合金汽车零件的表面强化处理方法，具体步骤为：
(1)预处理：
将除油剂、除锈剂、磷化剂和水按照一定的比例配制清洁剂，将铝合金汽车零件放置到配制好的清洁剂中，静置30min；
(2)超声波处理：
将铝合金汽车零件置于钠盐溶液中，超声清洗，清洗时间为4min；
(3)抛光：
将经超声清洗后的铝合金汽车零件水洗3.5min后，进行抛光；
(4)阳极氧化：
将铝合金汽车零件浸入酸性电解液中，在外电流作用下，将其作为阳极氧化，氧化时间为25min；酸性电解液由硫酸与硼酸溶于水得到；酸性电解液中，硫酸的质量浓度为8％，硼酸的质量浓度为4％；酸性电解液的温度为28℃；外电流的起始电流密度为0.4A/dm2，氧化4min后再升高至0.8A/dm2，再4min后升高至1.2A/dm2，然后维持电流密度不变至氧化时间；
(5)微波加热：
将氧化后的铝合金汽车零件浸入醋酸钴与硼酸的水溶液中，进行微波加热；
(6)干燥：
将铝合金汽车零件用去离子水洗净；在85℃温度下的热空气下干燥2.5min；或在8℃温度下真空干燥9min。
步骤(1)中的除油剂的质量百分数为0.06％，除锈剂的质量百分数为0.8％，磷化剂的质量百分数为20％，其余为水。
步骤(2)中，超声清洗的温度为35℃，功率为8kW。
步骤(2)中，钠盐溶液是指将碳酸氢钠与磷酸钠按质量比1:1.8的比例混合，再溶于水中，得到钠盐溶液；钠盐溶液的浓度为68g/L。
步骤(3)中，抛光是指将铝合金置于浓度为250g/L的硝酸溶液中浸泡1-2min，然后水洗干净。
步骤(5)中，微波加热的温度为65℃，加热时间为5min。
步骤(6)中，去离子水洗净是指使得铝合金水洗后的去离子水的电导率小于220us/cm。
上面结合具体实施例对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种铝合金汽车零件的表面强化处理方法，具体步骤为：
(1)预处理：
将除油剂、除锈剂、磷化剂和水按照一定的比例配制清洁剂，将铝合金汽车零件放置到配制好的清洁剂中，静置30min；
(2)超声波处理：
将铝合金汽车零件置于钠盐溶液中，超声清洗，清洗时间为3-5min；
(3)抛光：
将经超声清洗后的铝合金汽车零件水洗3-4min后，进行抛光；
(4)阳极氧化：
将铝合金汽车零件浸入酸性电解液中，在外电流作用下，将其作为阳极氧化，氧化时间为20-30min；酸性电解液由硫酸与硼酸溶于水得到；酸性电解液中，硫酸的质量浓度为8％，硼酸的质量浓度为4％；酸性电解液的温度为28℃；外电流的起始电流密度为0.4A/dm2，氧化4min后再升高至0.8A/dm2，再4min后升高至1.2A/dm2，然后维持电流密度不变至氧化时间；
(5)微波加热：
将氧化后的铝合金汽车零件浸入醋酸钴与硼酸的水溶液中，进行微波加热；
(6)干燥：
将铝合金汽车零件用去离子水洗净；在80-90℃温度下的热空气下干燥2-3min；或在5-10℃温度下真空干燥8-10min。
2.根据权利要求1所述的铝合金汽车零件的表面强化处理方法，其特征在于，步骤(1)中的除油剂的质量百分数为0.04-0.10％，除锈剂的质量百分数为0.5-1.5％，磷化剂的质量百分数为5-25％，其余为水。
3.根据权利要求1所述的铝合金汽车零件的表面强化处理方法，其特征在于，超声清洗的温度为35℃，功率为8kW。
4.根据权利要求1所述的铝合金汽车零件的表面强化处理方法，其特征在于，钠盐溶液是指将碳酸氢钠与磷酸钠按质量比1:1.5-2的比例混合，再溶于水中，得到钠盐溶液；钠盐溶液的浓度为65-70g/L。
5.根据权利要求1所述的铝合金汽车零件的表面强化处理方法，其特征在于，抛光是指将铝合金置于浓度为230-280g/L的硝酸溶液中浸泡1-2min，然后水洗干净。
6.根据权利要求1所述的铝合金汽车零件的表面强化处理方法，其特征在于，微波加热的温度为60-70℃，加热时间为5min。
7.根据权利要求1所述的铝合金汽车零件的表面强化处理方法，其特征在于，去离子水洗净是指使得铝合金水洗后的去离子水的电导率小于220us/cm。
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