铝化学抛光配方

铝化学抛光配方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(Na3PO4·12H2O)130~150g/L
碳酸钠(Na2CO3)350~380g/L
氢氧化钠(NaOH)3~5 g/L
pH值11~12
电压12~25V
阳极电流密度8~12A/dm2
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
123456磷酸(H3PO4)(密度1.70)86~88433437~425870硫酸(H2SO4)(密度1.84) 433437~42415铬酸(CrO3)14~12344.3~4.9氢氟酸(HF)10甘油115水密度1.72~1.74112812~22温度/℃75~8080~9085~9080~8575~8580~100电压/V14~3010~1510~1812~1812~20 阳极电流密度/A·dm-27~128~1220~3040~5020~30≥10时间/min3~55~85~81~33~55~10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L1,L2,L3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(CrO3 10g/L,H3PO4 30mL/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HNO32~5mL/L,CrO3 10~30 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
12345678磷酸(H3PO4)(密度1.70)77.580~857575~80 500 mL7860~70硫酸(H2SO4)(密度1.84)15.5 8.810~15 500 mL2040~30硝酸(HNO3)(密度1.50)62.5~58.83~560~65 mL 2 冰醋酸(CH3COOH) 10~15氢氟酸(HF)15~20 mL草酸2.2 铬酸(CrO3)2~5g/L硫酸铜(CuSO4·5H2O)0.5 0.020.5~5g 0.05 g/L硫酸铵((NH4)2SO4)4.4尿素((NH2)2CO)3.1硼酸(H3BO3)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 mL Al1~2g/LWXP-10.02M0.02g/LWXP-20.001N0.01~0.1g/LWXP-30.4SP0.02~0.04 g/L时间/min1~32~32~32~32s1~22~60.5~2温度℃100~10590~105100~12095~105室温100~12090~105110~120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