Revner og afskalning af anodisk oxidfilm af aluminiumslegering

Revnen og afskalningen af ​​anodisk oxidfilm af aluminiumslegering kan være forårsaget af forskellige årsager til ufuldstændig oxidfilm. Afklaring af årsagerne til hver hændelse kan bedre finde måder at lindre og fuldstændigt løse det.
1, Forekomst og forebyggelse af revner
1. Forskel i lineær ekspansionskoefficient mellem aluminium og anodisk oxidfilm
Forskellen i lineær ekspansionskoefficient mellem den anodiske oxidfilm af aluminium og substrataluminium er omkring 5 gange ved opvarmning. Når aluminium gennemgår termisk ekspansion, udsættes den anodiske oxidfilm, der dyrkes in situ på aluminium, kraftig trækspænding, som derefter trækkes fra hinanden af ​​det opsvulmede aluminium. Jo hårdere eller tykkere den anodiske oxidfilm er, jo højere er risikoen for termisk revnedannelse. Almindelig svovlsyreanodiseringsfilm kan ifølge praksis påføres ved 8 μ Når temperaturen er under m, kan den maksimalt tåle 250 graders højtemperaturbagning uden at revne efter at være forseglet med nikkel ved mellem- og høje temperaturer. Når tykkelsen overstiger 8 μ Ved m, er det som udgangspunkt umuligt at undgå bagningsrevner. Samtidig blev det også fundet i forsøget, at jo bedre tætningseffekt, jo større er sandsynligheden for revner.
Løsning: Forøg den lineære ekspansionskoefficient for den anodiske oxidfilm.
① Forbedring af fordelingen af ​​den anden fase i legeringen kan forhindre revner i at strække sig og bevæge sig ved grænsefladen mellem den anodiske oxidfilm og den anden fase og derved reducere forekomsten af ​​revner.
② Ved at udstyre aluminiumsoverfladen med en vis ruhed induceres lokale fine revner i den anodiske oxidfilm, hvilket frigiver stress og reducerer forekomsten af ​​større revner.
③ Dannelsen af ​​en anodisk oxidfilm med høj porøsitet kan opnås ved vekselstrømoxidation, aluminiumanodiseringsbehandling med en anodisk oxidationsopløsning med høj opløselighed eller ved at tilsætte visse kemikalier til oxidationstanken for at forbedre egenskaberne af anodisk oxidfilmporerne (som sædvanligvis får filmporerne til at øge og hårdheden af ​​oxidfilmen til at falde), hvorved forekomsten af ​​revner reduceres.
④ Den anodiske oxidfilm med en radial mikroporøs struktur er relativt blød og har en signifikant stigning i lineær ekspansionskoefficient efter kromsyreanodisering, hvilket til en vis grad kan undgå revnedannelse af oxidfilmen.
2. Intern stress genereret af oxidfilmen under anodisk oxidationsproces
Normalt, under vækstprocessen af ​​den anodiske oxidfilm, på grund af stigningen i volumen, er den samlede inderside af oxidfilmen under trykspænding og har en tendens til at forhindre revner i oxidfilmen. Men efterhånden som oxidfilmen fortykkes, og strømtætheden stiger, skifter den indre spænding i retning af trækspænding. I nogle tilfælde udnytter hård anodisering denne egenskab til bevidst at generere relativt ensartede og overflade brede revner under oxidation. Disse revner kan absorbere mere smørefedt i det senere brugsmiljø og derved reducere sliddet på oxidfilmen.
Løsning: Kontroller den indre spænding af den anodiserede film. Når der er resterende trykspænding i den anodiske oxidfilm, er den svær at knække. Derfor er reduktion af strømtæthed, forøgelse af oxidationstemperatur og reduktion af oxidationstid gavnligt til at forhindre revnedannelse af oxidfilm.
3. Vækst af anodisk oxidfilm på udragende dele
Under vækstprocessen udvides volumenet af anodeoxidfilmen gradvist, hvilket også er årsagen til, at de udragende dele af aluminiumsmaterialet kan danne en komplet oxidfilm. Men hvis krumningen af ​​den udragende del er for lille (den udragende del er for skarp), kan den udadgående ekspansion af oxidfilmen ikke dække aluminiumsoverfladen fuldt ud, når der dannes en tykkere oxidfilm, og derved dannes revner fra overfladen til aluminiumet substrat.
Løsning: Filtér de skarpe hjørner for at generere en anodiseret film med stor krumning.
4. Revner forårsaget af forkert valg af tætning. For aluminiumsmaterialer, der skal udsættes for langvarig udendørs eksponering, er det naturligvis ikke hensigtsmæssigt at bruge tætningsmidler af nikkeltypen ved stuetemperatur. Der er rapporter om, at nikkelfluorid-forseglingsmidler er mere tilbøjelige til mikrorevner end forsegling med kogende vand under stærkt sollys eller eksponering ved høje temperaturer. Derfor er det naturligt at undgå at bruge koldtætning til aluminiumsprofiler, der anvendes i byggeriet.
Løsning: Den bedste tætningsløsning til aluminiumslegeringer, der kræver udsættelse for sollys, er nikkelfri mellemhøj temperaturforsegling, efterfulgt af nikkeltype medium høj temperaturforsegling og kogende vandforsegling.
I praksis kan den anodiske oxidfilm også revne på grund af eksterne kræfter som savning, bøjning og stød. Derfor er revnedannelse af den anodiske oxidfilm næsten umulig helt at undgå. For alle forhold er der ingen mulighed for helt at forhindre revner, men der er også mange forebyggelses- og kontrolmetoder, der kan tillade revner at eksistere baseret på brugsforholdene for aluminiumsmaterialer. Derfor er det nødvendigt at overveje brugs- og brugsbetingelserne for aluminiumsprodukter. Under begrænsede forhold skal du minimere tendensen til at revne og forhindre forekomsten af ​​revner med betydelig skade.
2, stripning og forebyggelse af oxidfilm
Generelt er anodisk oxidfilm et porøst strukturfilmlag, der vokser in situ på et aluminiumssubstrat. Bindekraften mellem oxidfilmen og substratet er meget større end ved almindelig galvanisering eller sprøjtning, så det er usandsynligt, at oxidfilmen skrælles af substratet gennem mekaniske ydre kræfter. Men i virkeligheden sker løsrivelsen af ​​oxidfilmen faktisk. For eksempel, i den grå test med svagt sur nikkelsaltelektrolyse, hvis der anvendes uhensigtsmæssige nikkelkompleksdannende midler, vil der ske delvis løsrivelse af oxidfilmen under elektrolyseprocessen.
1. Indflydelsen af ​​sammensætning af aluminiumsmatrixlegering
Det meste af Cu og Mg i legeringer, der indeholder mere Cu og Mg, gennemgår anodisk opløsning, og på grund af dannelsen af ​​huller gennem opløsning dannes diskontinuerlige anodiske oxidfilm. Derfor er 2- og 5-serielegeringerne mest tilbøjelige til at løsne oxidfilmen.
2. Indflydelsen af ​​termisk udvidelse på aluminiumsmatrix
Tilføjelse af elementer som Mg og Zn til rent aluminium kan øge den termiske udvidelse af aluminiumsmatrixen betydeligt, hvorved risikoen for oxidfilm revner og afskalning øges.
3. Virkningen af ​​strømafbrydelse eller afbrydelse af oxidation
Under anodiseringsprocessen af ​​aluminiumslegering, hvis der er strømafbrydelse eller fastspændingspunktet på armaturet ikke er fast, hvilket fører til oxidationsafbrydelse, sker der kemisk opløsning mellem substratet og den anodiske oxidfilm, hvilket skaber hulrum og bindingskraften mellem substratet og oxidfilmen aftager, hvilket resulterer i løsrivelse af oxidfilmen.
4. Tidens indvirkning på den resterende oxidationsopløsning i mikroporerne af anodisk oxidfilm
Den porøse struktur af den anodiske oxidfilm indeholder ekstremt spormængder af svovlsyre, og under påvirkning af varme, såsom forsegling og elektroforetisk størkning, dannes et tyndfilmslegeringslag med lavt smeltepunkt ved grænsefladen mellem oxidfilmen og substratet. De opløses og producerer porer på grund af dannelsen af ​​lokale batterier med den resterende opløsning, hvilket resulterer i et fald i bindingskraften af ​​den anodiske oxidfilm og løsrivelse.
5. Fordi påvirkningen af ​​mekanisk bearbejdningsspænding ikke elimineres før oxidation
Normalt, efter anodisering og farvning, er den bagte oxidfilm af 2-serielegeringer tilbøjelig til at revne og skalle. Den mest sandsynlige årsag til dette er, at materialets overflade udsættes for belastning efter bearbejdning. Efter anodisering forstærker spændingen forskellen i termisk udvidelse mellem oxidfilmen og substratet, hvilket i sidste ende fører til løsrivelse af oxidfilmen.
6. Effekten af ​​elektrolytisk farvning på anodisk oxidfilm
Afskalningen af ​​oxidfilmen under elektrolytisk farvning fremstår som et plettet udseende med en diameter på for det meste 0,1 mm til flere millimeter i en cirkulær form. Før oxidfilmen er pillet helt af, er den i en suspenderet tilstand og kan nogle gange ikke detekteres visuelt.
Princippet om afskalning af oxidfilm
Den i øjeblikket anerkendte teori er, at det er forårsaget af brintgas. På grund af overspændingseffekten af ​​brintioner i farvede metalsaltopløsninger udledes både metal- og hydrogenioner samtidigt på barrierelaget i bunden af ​​mikroporerne under katodisk elektrolyse. Barrierelaget er sammensat af - Det er sammensat af Al2O3. Det er en halvleder. Hydrogenioner med lille ionradius danner en ionstrøm gennem barrierelaget for at nå aluminiumssubstratet og udlede. Brintgassen, der dannes i bunden af ​​mikroporerne, hindrer tilførslen af ​​metalioner. Hydrogenionerne (H plus ), der udledes på aluminiumssubstratet, danner brintgas (H2), som udvider sig ti gange i volumen. Hydrogengas har ikke noget sted at udfælde mellem aluminiumssubstratet og barrierelaget, bryder barrierelaget og buler udad fra indløbet i den modsatte retning. I dette tilfælde udviser den anodiske oxidfilm cirkulær afskalning og omvendt konisk beskadigelse af aluminiumsubstratet, hvilket er kendt som afskalning.
Sammenlignet med AC elektrolytisk farvning er DC elektrolytisk farvning mere tilbøjelig til at skrælle. Dette skyldes, at ved katodisk elektrolyse gennemgår den anodiske oxidfilm en hydrolysereaktion, og pH i mikroporerne er neutral. Overfladebarrierelaget undergår dehydrering på grund af elektroosmose. Derudover, sammenlignet med svagt sur nikkelsaltfarve, får stærk sur tinsalt elektrolytisk farve næppe oxidfilmen til at skalle af.
Foranstaltninger til at forhindre afskalning af oxidfilm
① Ved at tilføje passende ledende salte kan ledningsevnen af ​​farvebadsopløsningen forbedres;
② Forebyg og fjern forurening fra farvetanke, såsom Na plus , K plus , AL3 plus , NO3-, CrO2- og andre skadelige ioner;
③ Oprethold en passende pH og facilitér passende cirkulation af badeløsningen under farvningsprocessen;
④ Juster forholdet mellem katodiske og anodiske reaktioner passende.
⑤ Hvis der opstår afskalning ved kanten eller hævet position af emnet, skal der foretages justeringer for at gøre fordelingen af ​​den elektrolytiske strøm mere ensartet. Blød start, trinforstærkning eller passende strømafskærmningsforanstaltninger kan anvendes.