鋁及鋁合金鉻磷化技術(shù)

 
    在鋁及鋁合金表面上形成綠色非晶型的鉻酸磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的過程叫鉻磷化，是在含有磷酸、六價鉻和堿性氟化物等組成的酸性溶液中進行的。國際標準化組織已制定了鋁及鋁合金鉻酸磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的標準。
    1試驗部分
    1.1試驗條件
    材料工業(yè)純鋁L6；溫度20℃；時間10min。
    工藝流程除油除銹→水洗→浸酸→水洗→鉻磷化→水洗→自然干燥(或＜70℃干燥)。
    檢驗標準反應(yīng)(氣泡)的強弱、膜層的顏色深淺、附著力、膜的質(zhì)量。
    1.2成膜影響因素
    1.2.1配方組成
    (1)復合加速劑A9g/L、Cr(Ⅵ)2g/L時，H3PO4在5～40ml/L范圍內(nèi)可形成附著力優(yōu)良的膜,H3PO4≥40ml/L則形成疏松的粉狀膜。
    (2)固定H3PO425ml/L、Cr(Ⅵ)2g/L時，復合加速劑A在1～9g/L能正常成膜；A9?15g/L形成粉狀膜；A＞15g/L時，無能膜且腐蝕基體。
    (3)固定H3PO425ml/L：加速劑A9g/L時，Cr(Ⅵ)含量在1～5g/L，綠色膜顏色逐漸變淺，膜層附著力優(yōu)良，說明Cr(Ⅵ)參與成膜過程，以Cr     (Ⅲ)的形式進入膜層。為保護環(huán)境減少污染，Cr(Ⅵ)的含量選擇低含量為宜。
    根據(jù)反復試驗確定鉻磷化的最佳工藝配方為：
    H3PO415～25ml/L；Cr(Ⅵ)1.5～2g/L；復合加速劑6～9g/L。
    2.2溫度的影響
    溫度升高，反應(yīng)加快，8～45℃下均能形成優(yōu)良的綠色膜，＞45℃后，溫度升高反應(yīng)劇烈，膜色反而變淺且疏松，繼續(xù)提高以致無膜而腐蝕基體。試驗證明鉻磷化完全可以室溫加工。
    1.2.3時間的影響膜重與處理時間的關(guān)系。
    t≤5min形成彩虹色膜，t＞5min形成淺綠色膜并隨時間延長綠色加深，25～35min形成深綠色膜。當時間延長至數(shù)小時，膜層粗糙疏松。
    1.2.4基材的適應(yīng)性
    鉻磷化對鋁及鋁合金材料的加工適應(yīng)性很廣泛，對工業(yè)純鋁、防銹鋁、硬鋁以及鑄造鋁合金(硅鋁合金)等，都具有基體相同的成膜規(guī)律，零件表面的光澤顏色及粗糙度等僅對膜的光澤和顏色略有影響。
    2膜的性質(zhì)
    鉻磷化膜是非晶型的，膜薄時呈帶彩虹色的淺綠色，稍厚的膜呈橄欖綠色。薄膜的柔韌性優(yōu)良，能承受零件的各種變形加工。厚膜的脆性較提高。新鮮的鉻磷化膜易溶于的1∶1硝酸溶液。經(jīng)干燥并存放一段時間后膜的抗蝕性能提高，不溶于1∶1的硝酸、磷酸和硫酸。在大氣中放置一年無腐蝕、退色，膜層完好。