一種鋁材的表面處理方法技術

本發明專利技術公開了一種鋁材的表面處理方法，該方法是將鋁材浸泡在硫酸溶液中1～2min，再用由氫氧化鈉與硝酸鈉溶液組成的強堿性溶液進行浸蝕反應，每升強堿性溶液中含氫氧化鈉15～35g，硝酸鈉3～7g，浸蝕反應溫度為20～45℃，時間為30～60s，然后浸泡在硫酸溶液中1～2min，再浸在硫酸溶液中，施加電壓，進行陽極氧化，浸泡在醋酸鎳水溶液封孔，溫度為15～30℃，封孔時間在12～16min，最后水洗、風干。按照此表面處理方法處理鋁材，鋁材具有良好的耐腐蝕性能，經過鹽霧測試480h內無任何腐蝕點，適宜在高鐵定位器上使用。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及鋁材的表面處理方法，屬于表面處理領域。
技術介紹
高鐵電氣化鐵路接觸網中，需要一種高強度、高韌性、輕密度，低電阻率的結構零件為動車組動態提供電力。高安全系數，惡劣的自然條件變化要求結構零件的組織結構， 機械性能符合產品要求，且不能夠存在內部組織損傷，要求加工部位的抗拉強度320Mpa以上，規定非比例延伸強度310Mpa以上，斷后伸長率13%以上。相比較與標準Physical Date per National Standard En 755-2 :2008,機械性能大幅度提升,對零件的加工技術,檢測方法，提出了更嚴格的要求，急需一種新的加工工藝，來滿足零件的特殊要求。高鐵定位器是高鐵電氣化鐵路接觸網中用到的定位裝置，其作用是保證接觸線與受電弓的相對位置在規定范圍內，并將接觸線的水平張力傳給支柱。中國專利 CN101845656A公開了一種高光澤鋁合金拉絲型材表面處理工藝，方法為用85%磷酸與 98%硫酸混合溶液及拋光劑進行化學拋光，用氫氧化鈉溶液進行出光，然后進行陽極氧化， 最后用乙酸鎳及By-03A混合液及進行封孔，通過此工藝進行表面處理后的鋁材手感光滑細膩并具有高光澤金屬本色，克服了普通陽極氧化、電泳涂裝使鋁材無金屬光澤的缺陷，但是鹽霧試驗結果并不理想，不能達到高鐵定位器的使用標準。
技術實現思路
為了克服上述現有技術的缺點與不足，本專利技術提供，可滿足高速電氣化鐵路運行對材料高力學性能的要求。本專利技術的目的通過下述技術方案實現，包括以下操作步驟(I)除油將招材浸泡在硫酸溶液中I 2min,反應溫度為10 28°C ；(2)堿蝕將除油后的鋁材用強堿性溶液進行浸蝕反應，所述的強堿性溶液由氫氧化鈉與硝酸鈉溶液組成，每升強堿性溶液中含氫氧化鈉15 35g，硝酸鈉3 7g，浸蝕反應溫度為20 45°C，反應時間為30 60s ；(3)中和出光使用硫酸法中和出光，將堿蝕后的鋁材浸泡在硫酸溶液中I 2min,反應溫度為10 28°C，主要控制點在處理的時間，如果太短，會除灰不凈，而太長，鋁材表面會“發白”發糊和隨后陽極氧化膜出現不透明現象，所以用定時器控制好；(4)氧化采用硫酸陽極氧化工藝，將中和出光后的鋁材浸在硫酸溶液中，施加電壓，進行陽極氧化；(5)封孔將氧化后的鋁材浸泡在醋酸鎳水溶液封孔，反應溫度為15 30°C，封孔時間在12 16min ；(6)將封孔后的鋁材水洗，風干。步驟(I)中所述的硫酸溶液的質量濃度為13 18%。3步驟(3)中所述的硫酸溶液的質量濃度為13 18%。步驟(4)中所述的硫酸溶液的質量濃度為16. 5 18.5%，硫酸溶液的溫度為 18 22°C，施加電壓為15 18V，陽極氧化時間為35 38min。步驟(5)中所述的醋酸鎳水溶液中Ni2+的含量為O. 5 I. 2g/L，pH值在6. O 6. 8之間。本專利技術的原理在于除油能消除鋁表面的油脂和灰塵等污染物，使后道堿洗比較均勻，以提高陽極氧化膜的質量；堿蝕能進一步去除鋁材表面的臟物，徹底去除鋁材表面的自然氧化膜，以顯露出純凈的金屬基體，為隨后陽極氧化均勻導電，生成均勻陽極氧化膜打下良好的基礎表面；封孔能降低陽極氧化膜的孔隙率和吸附能力，對于鋁材陽極氧化后的陽極氧化膜所進行水合處理，提高耐磨性和耐污染性，封孔時間不能過長，否則會引起膜的腐蝕而使得表面呈現彩虹色，影響鋁材的表面光澤度。本專利技術與現有技術相比，具有如下的優點及有益效果按照本專利技術表面處理方法處理鋁材，鋁材具有良好的耐腐蝕性能，經過鹽霧測試 480h內無任何腐蝕點，適宜在高鐵定位器中使用。具體實施方式下面結合實施例對本專利技術作進一步詳細的描述，但本專利技術的實施方式不限于此。實施例I(I)除油將方管鋁材(佛山市鴻金源鋁業制品有限公司，方管鋁材尺寸如下 長41mm，寬21mm，壁厚3mm;鋁材中含有按以下按重量百分比計的組分A1 97. 12%, Si O. 892%, Fe 0. 15%, Cu 0. 0602%, Mn 0. 55%, Mg 0. 837%, Cr 0. 22%, Ni 0. 0058%, Zn 0. 0291%, Be 0. 0003%, Ca 0. 0014%, V 0. 0101%, Zr 0. 0247%, Cd 0. 0002%, Ti < 0. 0050、Pb < 0. 030、Sn < 0. 050和Sr < 0. 0005)浸泡在質量濃度為13%的硫酸溶液中除油，溫度為10°C,時間為Imin ；(2)堿蝕將除油后的方管鋁材用強堿性溶液進行浸蝕反應，所述的強堿性溶液由氫氧化鈉與硝酸鈉溶液組成，每升強堿性溶液中含氫氧化鈉15g，硝酸鈉3g，浸蝕反應溫度在20°C，反應時間為30s ；(3)中和出光使用硫酸法中和出光，將堿蝕后的方管鋁材浸泡在硫酸溶液中，硫酸的質量濃度為13%,操作溫度為常溫10°C,時間為Imin ；(4)氧化采用硫酸陽極氧化工藝，將中和出光后的方管鋁材浸在硫酸溶液中，硫酸質量濃度為16. 5%，溫度控制在18°C，電壓為15V，氧化時間為35min ；(5)封孔將氧化后的方管鋁材浸泡在醋酸鎳水溶液封孔，Ni2+的含量為O. 5g/L， pH值控制在6. 0，溫度為15°C，封孔時間為12min ；(6)將封孔后的方管鋁材水洗，風干。將風干后的方管鋁材進行鹽霧實驗，實驗條件見表1，實驗結果發現，經過480h中性鹽霧實驗后未出現腐蝕，產品光澤性良好，色澤一致。表I鹽霧實驗條件本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋁材的表面處理方法，其特征在于：包括以下操作步驟：(1)除油：將鋁材浸泡在硫酸溶液中1～2min，反應溫度為10～28℃；(2)堿蝕：將除油后的鋁材用強堿性溶液進行浸蝕反應，所述的強堿性溶液由氫氧化鈉與硝酸鈉溶液組成，每升強堿性溶液中含氫氧化鈉15～35g，硝酸鈉3～7g，浸蝕反應溫度為20～45℃，反應時間為30～60s；(3)中和出光：將堿蝕后的鋁材浸泡在硫酸溶液中1～2min，反應溫度為10～28℃；(4)氧化：將中和出光后的鋁材浸在硫酸溶液中，施加電壓，進行陽極氧化；(5)封孔：將氧化后的鋁材浸泡在醋酸鎳水溶液封孔，反應溫度為15～30℃，封孔時間在12～16min；(6)將封孔后的鋁材水洗，風干。

【技術特征摘要】
1.一種鋁材的表面處理方法，其特征在于包括以下操作步驟(1)除油將鋁材浸泡在硫酸溶液中I 2min，反應溫度為10 28°C；(2)堿蝕將除油后的鋁材用強堿性溶液進行浸蝕反應，所述的強堿性溶液由氫氧化鈉與硝酸鈉溶液組成，每升強堿性溶液中含氫氧化鈉15 35g，硝酸鈉3 7g，浸蝕反應溫度為20 45°C，反應時間為30 60s ；(3)中和出光將堿蝕后的鋁材浸泡在硫酸溶液中I 2min，反應溫度為10 28°C；(4)氧化將中和出光后的鋁材浸在硫酸溶液中，施加電壓，進行陽極氧化；(5)封孔將氧化后的鋁材浸泡在醋酸鎳水溶液封孔，反應溫度為15 30°C，封孔時間在 12 16min ；(6)將封孔后的...

【專利技術屬性】
技術研發人員：李慶鋒，高坤標，譚柳玉，譚法明，王順利，
申請(專利權)人：佛山市鴻金源鋁業制品有限公司，
類型：發明
國別省市：