天津硬质阳极氧化与材质的关系

按照ISO10074--1994的规定，各类铝合金硬质阳极氧化膜的表面密度、TABER耐磨性和显微硬度最小合格值见表8-1所示，由于测量的数据与膜的厚度有关，为此确定具体数据时，必须密切注意测量条件。验收合格值应该由用户根据使用要求协商确定，表8-1的数据只能作为参照和协商依据之用

 除了铝合金的型号以外，铝合金的形态对硬质阳极氧化也有影响，变形铝合金的形态有薄板、板材、挤压材、锻件以及铸件，由于铝合金的组织结构和晶粒尺寸以及形态的不同，硬质阳极氧化的工艺应该特别注意铝合金材料的这些特点，当然这些特点原则上在普通阳极氧化时同样也应该注意。

①薄板具有细晶组织，晶粒在轧制方向拉长。从板材制成的部件，其主要问题是窄向断面的烧损倾向较大。厚板的晶粒一般比较大- 些， 而且常常要经过机械加工或化学浸蚀，为此应该密切注意组织结构的均匀性。

②挤压材的主要问题是在挤压方向可能有粗晶带，粗晶带有时在中空型材表面的中部，或集中在型材的某些特殊部位。这种情形在6061合金上最为多见，6063 合金比较轻微。这种结构的缺陷来自挤压合金的各向异性，不同晶粒取向的阳极氧化速度不同，严重时可能会影响铝表面氧化膜厚度的不均匀。

③锻态原表面经常具有厚的热氧化膜，需要用特殊方法(如酸洗)除去。锻件又可能常用机械加工剥除掉大量表面，此时内部的粗晶组织在硬质阳极氧化之后揭示出来，这种情形有时也会在挤压材中发生。

④铸件并非变形合金，-般含有高的硅含量，有时还含有大约5%的铜。铸件的主要目标是内部不允许存在空洞。高硅铝合金铸件的阳极氧化比较困难，外加电压甚至达到120V。

铝合金 成分

铝合金除了加工状态以外，合金成分也很重要。铝合金牌号的成分已经在第1章介绍，以下针对不同铝合金系对于硬质阳极氧化的影响作简单介绍。

①1000、1100 系铝合金的硬质阳极氧化膜主要用在电绝缘的场合，例如中心电导高并兼具中等强度时，则推荐选用特殊的电导铝合金。

②2000系铝合金的主要问题是富铜的金属间化合物相的优先溶解，从而在硬质阳极氧化膜中形成空洞。在2014铝合金中随着铁含量的增加，所谓“针孔”或“气体-俘获缺陷”越发严重。解决上述缺陷的主要诀窍是控制电流上升时间和降低电流密度，使得开始生成薄膜时尽量防止富铜相的局部溶解。

③5000系铝合金硬质阳极氧化并不困难，但是如果恒电流密度控制不好，就存在“烧损”或“膜厚过度”的危险。这种危险随着铝合金的镁含量增加而变得严重，换句话说5000系比6000系得到软质膜的趋势比较大一些。

④6000系铝合金中6063铝合金的硬质阳极氧化一般不存在问题，但是6061铝合金或6082铝合金可能出现冶金学有关的问题。麦道民航飞机用6013铝合金(Al-Mg-Si-Cw), 其中含0.90%的铜，硬质阳极氧化类似于6061铝合金那样，成膜效率低而且TABER耐磨性较差。

⑤7000系铝合金虽有“针孔”或“孔洞”问题，但并不严重。波音公司的研究指出应该选用低铁含量铝合金。7000 系铝合金的氧化膜硬度和耐磨性都比60000系铝合金低，给定电流密度下的电压比2000系铝合金或5000系铝合金也低些。

硬质阳极氧化的条件，即电解溶液成分、温度、电流密度、电流类型和氧化时间都对合金的成膜过程，也就是膜厚有影响。