铝型材阳极氧化表面斑点腐蚀缺陷的原因分析
阳极氧化不良原因分析

作者创智涂装来源本站浏览1110 发布时间2011/10/10本表示出了在阳极氧化和封孔中容易出现的缺陷的特征、成因和防治措施铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短.•信息名称:铝材阳极氧化封孔,不挂灰时间短.所在地:山东省威海市发布时间:2011-07-08加入收藏夹联系人:郭小姐威海云清化工开发院联系人:郭小姐女士电话:86-手机:传真:86-邮件:地址:山东省威海市文化中路89-2号查看全部产品进入展厅一、产品用途:本品为浅绿色粉末,适用于建筑铝型材和其他铝制品的封孔处理,本品封孔温度范围宽,它能够改善表面装饰的无色金属络合物, 在其它物质的支持下,依靠镍和氟化物离子的协同效应,发挥作用。
二、性能特点:1、同热水封孔的工艺相比, 冷封孔能缩短处理时间和节约加热所需的能源, 从能源成本和阳极氧化物生产线能力的角度来考虑这种优点就相当重要。
2、这种产品的结合能防止干净阳极氧化铝部件发绿的退色现象。
不产生白霜,其耐蚀性和耐磨性及硬度均高于沸水封孔处理.三、槽液组成及工艺条件:本品浓度 3.5-5.0克/升去离子水余量PH值5-5.6温度25-35℃时间8-15分钟(一分钟能封一个微米厚的氧化膜)Ni+ 0.9-1.2克/升F- 0.3-0.85克/升消耗量:0.8-1.5千克/吨材(约400m2)* 封孔后第一道用冷水洗,然后在进行温水洗.温水槽温度:60℃;时间:5分钟四、注意事项1、槽材料: 衬有塑料的钢或不锈钢。
特别须知要点:建议对溶液作过滤处理, (不可用筒式过滤器)。
为了保证溶液能长期使用, 避免溶液被全部排放, 每立方米中物料通过量达到1000m2,就应排放50 L/m3的槽液.2、用量: 产品用量和被处理氧化层的厚度和生产率有关。
3、阳极氧化层的质量:通过用封孔液的处理, 氧化层会产生一种反应, 这种反应约在24小时以后结束,然后才能用常规方法检查氧化层的质量。
4、用热水对上述处理层作5-10分钟的后冲洗, 就可以缩短这种反应时间, 经冲洗后处理层可以立即作质量的检验。
阳极氧化表面出现花斑的原因

阳极氧化表面出现花斑的原因1. 引言阳极氧化是一种常见的表面处理技术,用于增强金属表面的耐腐蚀性和硬度。
然而,在阳极氧化过程中,有时会出现表面花斑的问题,这会影响产品的外观和性能。
本文将详细探讨阳极氧化表面出现花斑的原因,并提供相应的解决方案。
2. 花斑的定义和特征花斑是指阳极氧化表面出现的不均匀着色、斑点或斑纹。
花斑的特征包括颜色不均匀、斑点大小不一、斑纹形状各异等。
3. 花斑的原因3.1 阳极氧化液中的杂质阳极氧化液中存在的杂质是导致花斑的主要原因之一。
这些杂质可能来自原料、水源、设备等。
杂质的存在会导致阳极氧化液的成分不均匀,进而影响表面处理的效果。
3.2 阳极氧化液的pH值变化阳极氧化液的pH值变化也是引起花斑的原因之一。
当阳极氧化液的pH值过高或过低时,会导致氧化膜的生成不均匀,从而形成花斑。
3.3 电流密度不均匀电流密度的不均匀分布也会导致花斑的产生。
在阳极氧化过程中,如果电流密度在表面上不均匀分布,那么生成的氧化膜厚度也会不均匀,从而形成花斑。
3.4 金属表面的不均匀性金属表面的不均匀性也可能导致花斑。
如果金属表面存在缺陷、杂质或未去除的氧化物,阳极氧化过程中这些区域的电流密度会发生变化,导致氧化膜的厚度不均匀,从而形成花斑。
4. 花斑的解决方案4.1 控制阳极氧化液中的杂质为了避免花斑的产生,需要控制阳极氧化液中的杂质含量。
可以通过使用纯净的原料、净化水源和设备,以及定期清洗和更换阳极氧化液来减少杂质的含量。
4.2 稳定阳极氧化液的pH值保持阳极氧化液的pH值稳定也是避免花斑的关键。
可以通过定期监测和调整阳极氧化液的pH值,以确保其在适当的范围内。
4.3 均匀分布电流密度为了实现均匀分布的电流密度,可以采取以下措施:•设计合适的阳极和阴极布局,以确保电流在表面上均匀分布。
•使用电流分布均匀的阳极氧化槽,以减少电流密度差异。
4.4 提高金属表面的均匀性为了提高金属表面的均匀性,可以采取以下方法:•在阳极氧化之前,对金属表面进行彻底的清洁和处理,以去除杂质和氧化物。
铝板氧化斑点机理

铝板氧化斑点机理
铝板表面出现氧化斑点的机理主要涉及铝与氧气在空气中发生氧化反应。
铝是一种活泼的金属,在空气中容易与氧气发生反应生成氧化铝,这种氧化反应通常被称为铝的氧化。
氧化铝是一种无机化合物,具有不溶于水、耐热、耐腐蚀等性质。
铝板表面出现氧化斑点的机理可以总结如下:
1.铝表面暴露于空气中:铝板在使用或储存过程中,表面通常会暴露于空气中。
2.氧气氧化反应:暴露于空气中的铝表面与氧气发生氧化反应,生成氧化铝。
这一反应通常可以描述为:4Al+3O2→2Al2O3
3.氧化铝形成斑点:氧化反应在铝表面不均匀地进行,导致氧化铝在铝表面形成不均匀的斑点。
这些斑点通常呈现为灰色、白色或者深色,严重时可能会对铝板表面造成质量缺陷。
4.其他因素的影响:氧化反应的速率受到环境中湿度、温度、氧气浓度等因素的影响。
湿润的环境有助于加速铝的氧化反应,导致斑点的形成速率增加。
综上所述,铝板表面出现氧化斑点的机理主要是铝与空气中的氧气发生氧化反应,生成氧化铝,由于反应不均匀而在铝表面形成不规则的斑点。
因此,在储存和使用铝板时,需要注意避免其暴露于潮湿的环境中,以减缓氧化反应的发生。
1。
铝合金阳极氧化膜缺陷的原因分析

铝合金阳极氧化膜缺陷的原因分析作者:黄小汉来源:《中国新技术新产品》2020年第14期摘; 要:铝合金受多种原因的影响,易存在氧化膜的典型缺陷。
针对该缺陷,借助宏观观察与金相检验明确缺陷的形成原因。
铝合金表面阳极氧化膜缺陷的发生加工工艺,基体组织的不均匀性、晶粒异常有关。
统计数据表明,由于铝合金晶粒异常引发的缺陷占有较高的比例。
铝合金晶粒大小较为均匀时,直径小于120μm时,表面氧化膜厚度均匀,性能稳定;晶粒直径大于180μm ,阳极氧化膜的形成受到影响。
关键词:铝合金;阳极氧化膜;缺陷分析中图分类号:TG174; ; ; ; ; 文献标志码:A铝合金作为常用的金属材料,体现出比强度、比刚度高,耐蚀性好等优势,还由于密度小可以广泛应用于不同的领域。
随着技术的发展与进步,铝合金加工技术实现了多方面的突破,特别是由于技术的发展,当前表面阳极氧化处理技术实现了很大的进步。
铝合金阳极存在氧化作用的影响,表面会发生变化,形成一层氧化保护膜,保护膜可以起到着色装饰作用,因此于氧化膜的保护具有耐蚀、耐磨、绝缘等多种优势。
但是,氧化膜的形成过程也会导致出现质量缺陷问题,表面处理难以达到技术要求。
常用的缺陷包括存在不光滑纹路、表面覆盖有麻点、着色失调不均匀、存在阴影线,不同批次产品的表面有色差。
此外,由于铝合金阳极氧化工艺上缺陷也会引发质量问题。
铝合金表面也会受到加工工艺的影响,加工会导致组织结构不均匀性。
分析氧化膜缺陷的形成机理并采取防范措施,可以消除铝合金表面阳极氧化膜缺陷。
1 铝合金阳极氧化膜缺陷原因分析1.1 表面加工引发的1.1.1 表面有不光滑纹路铝合金工件常见的工序为:先对表面实施除油处理,采用酸洗液地表面加以化学抛光,酸性溶液可以实施除膜处理。
水洗后进行阳极化处理。
检验表面可以发现存在缺陷,顺长度方向存在不光滑纹路。
顺工件横截面方向,针对垂直纹路取样后金相检验,有纹路存在的部位氧化膜变薄,发生了不同的程度的下陷。
分析铝合金表面阳极氧化膜缺陷的成因

124科学技术Science and technology分析铝合金表面阳极氧化膜缺陷的成因李宇帆(云南云铝泽鑫铝业有限公司,云南 曲靖 655000)摘 要:铝合金会由于氧化作用的影响,导致表面发生氧化,形成一层保护膜,其能够起到非常好的着色装饰、绝缘、耐磨以及耐腐蚀等作用。
但是在氧化膜的实际形成过程中,也存在一些比较明显的缺陷,因此,为了真正了解出现缺陷的具体原因,当前最重要的就是要对具体缺陷进行研究和分析,找到具体的原因。
关键词:铝合金;阳极;氧化膜缺陷中图分类号:TG174.4 文献标识码:A 文章编号:11-5004(2021)02-0124-2收稿日期:2021-01作者简介:李宇帆,女,生于1990年,汉族,云南曲靖人,本科,助理工程师,研究方向:铝合金产品分析检测。
随着技术的不断发展和进步,铝合金在加工技术方面,实现了非常大的突破,尤其是在技术不断发展的背景下,在阳极氧化处理相关技术方面,有了非常大的进步。
铝合金由于受到多种不同因素的影响,容易出现氧化膜缺陷,造成铝合金表面的实际处理工作,无法达到技术要求。
因此,为了能够了解缺陷的形成原理,采取对应的措施进行防范,当前需要对形成缺陷的具体成因进行研究,消除氧化膜缺陷问题。
1 铝合金表面阳极氧化膜缺陷的成因铝合金工件的实际工序是对表面进行除油处理之后,应用酸洗液对表面进行化学处理,即利用酸性的溶液,实施具体的除膜处理,然后将经过水洗的铝合金表面实施阳极化处理,最后实施质量方面的检测工作。
1.1 表面加工问题在质量检验过程中,可以发现由于表面加工质量引起的氧化膜缺陷,主要可以从两个方面体现:一,通过观察发现在零件表面顺着长度方向,会存在一些不光滑的纹路,并且顺着横截面的方向观察,可以发现纹路位置的氧化膜,呈现出了逐渐变薄的情况,具有下陷的特征。
在化学抛光、除膜的实际工序中,会在铝合金的表面形成钝化膜,同时也会发生腐蚀的情况,在钝化膜的形成速度要比腐蚀速度大时,钝化膜就会覆在合金的表面,起到一定的保护作用,反过来说,如果腐蚀的速度更大,那么就无法形成保护膜,对铝合金的表面产生腐蚀作用。
阳极氧化表面出现花斑的原因

阳极氧化表面出现花斑的原因
摘要:
1.阳极氧化表面出现花斑的原因
2.铝合金阳极氧化表面产生黄色斑点的原因
3.阳极氧化膜的成分和特点
4.结论
正文:
一、阳极氧化表面出现花斑的原因
型材表面出现花斑的原因一般是由于金属调质不好或材质本身太差所导致。
处理办法是重新热处理或更换材质。
二、铝合金阳极氧化表面产生黄色斑点的原因
1.铝的阳极氧化膜的硬度高、耐腐蚀性能和耐磨损性能好,而且具有很好的透明度,从而使在阳极氧化处理之后的表面保持铝原有的金属质感。
2.阳极氧化处理使得铝合金的表面获得保护性和装饰性,而且可以得到某些工程特性,如耐磨性和其它功能特性。
3.随着科技技术的发展和进步,人们对经过阳极氧化处理的压铸件外观质量要求是越来越高。
三、阳极氧化膜的成分和特点
阳极氧化膜的主要成分之一为AL2O3.AL(OH)x(SO4)y,由于氧化膜中还存在其它形式的各种成分,有可能是黄色斑点产生的原因之一。
四、结论
综上所述,阳极氧化表面出现花斑和铝合金阳极氧化表面产生黄色斑点的原因有多种,包括金属调质不好、材质本身太差、阳极氧化膜的成分和特点等。
阳极氧化 点状缺陷

阳极氧化点状缺陷概述阳极氧化是一种常用的金属表面处理方法,通过在金属表面形成一层氧化膜来提高其耐腐蚀性、硬度和装饰性。
然而,在阳极氧化过程中,点状缺陷可能会出现,给金属表面的质量和性能带来一定的影响。
阳极氧化过程阳极氧化是通过在金属表面施加电流,使金属表面氧化形成氧化膜的过程。
一般来说,阳极氧化包括以下几个步骤:1.清洗:将金属表面的污垢和杂质去除,以保证氧化膜的质量。
2.预处理:在金属表面形成一层预处理层,以提高氧化膜的附着力和均匀性。
3.阳极氧化:将金属置于电解液中,施加电流,使金属表面氧化形成氧化膜。
4.封闭:将氧化膜的孔隙封闭,提高其耐腐蚀性和装饰性。
点状缺陷的形成原因点状缺陷是指阳极氧化过程中氧化膜表面或内部出现的孔洞、凹坑等小尺寸缺陷。
这些缺陷可能会导致氧化膜的耐腐蚀性、装饰性和机械性能下降。
点状缺陷的形成原因主要有以下几个方面:1.电解液成分:电解液中的杂质和离子浓度过高,会导致氧化膜表面或内部出现点状缺陷。
2.电解液温度:电解液温度过高会加速氧化反应,可能导致氧化膜表面或内部出现点状缺陷。
3.电流密度:电流密度过高会导致氧化膜生长过快,难以形成均匀的氧化膜,从而出现点状缺陷。
4.金属表面处理不当:金属表面的清洗和预处理不充分,会导致氧化膜附着力不佳,容易出现点状缺陷。
点状缺陷的影响点状缺陷对阳极氧化后的金属表面质量和性能有一定的影响,主要表现在以下几个方面:1.耐腐蚀性:点状缺陷会导致氧化膜表面的孔隙增加,降低氧化膜的密封性,从而降低金属的耐腐蚀性能。
2.装饰性:点状缺陷会影响氧化膜的外观,使其表面不平整,降低金属的装饰性能。
3.机械性能:点状缺陷可能会导致氧化膜的内部应力集中,从而降低金属的机械性能,如硬度和耐磨性。
避免点状缺陷的方法为了避免阳极氧化过程中出现点状缺陷,可以采取以下几个方法:1.优化电解液成分:选择纯净的电解液,并严格控制其中的杂质和离子浓度,以减少点状缺陷的发生。
铝合金阳极氧化常见缺陷及解决方法

铝合金阳极氧化常见缺陷及解决方法下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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6063铝型材阳极氧化表面斑点腐蚀缺陷的原因分析6063铝型材经阳极氧化后,具有具有良好的耐蚀性能和装饰性能,近年来,随着国民经济的发展及人们生活水平的提高,铝合金门窗、铝合金幕墙的使用越来越普及,然而不少的铝合金在使用一段时间以后,表面出现形态各异的腐蚀缺陷,其中斑点腐蚀较为常见,严重影响铝型材的使用性能及装饰效果。
为了合理改善铝型材的表面质量,达到控制表面斑点腐蚀的目的,很有必要对斑点缺陷做深入细致的分析。
本文以6063铝型材经阳极氧化后表面出现的斑点腐蚀为研究对象,分析斑点腐蚀的本质、成因及生成机理,探讨产生斑点腐蚀的关键因素。
1 斑点腐蚀的本质分析
由所使用的6063铝型材成分可知,为了确保Mg元素充分形成强化相Mg2Si,一般在配制合金成分时人为的使Si元素适量过剩。
因为随着Si含量的增加,合金的晶粒变细,热处理效果较好。
但另一方面,Si的过剩也有负面作用,使合金的塑性降低,耐蚀性变坏。
研究表明:过剩Si不仅能形成游离态的Si相,还会与基体形成α相(Al12 Fe2Si)和β相(Al9Fe3Si2),这样在铝合金中存在游离态的Si相、α相(Al12 Fe2Si)、β相(Al9Fe3Si2)等阴极相粒子和阳极相Mg2Si粒子。
α相和β相对合金的腐蚀性能影响很大,尤其是β相能显著降低合金的腐蚀性能。
斑点处残留物的成分主要是游离Si相和AlFeSi相,同时发现氯元素在残留物处也发生了吸附,这说明Cl-参与了腐蚀过程。
腐蚀区中锌元素含量较基体高得多,说明合金中的杂质元素锌也参与了腐蚀过程。
阳极氧化工序中,阳极相Mg2Si是合金的点蚀源。
在阳极氧化碱洗时,Mg2Si粒子优先溶解而形成蚀坑,其中镁溶解在溶液中而硅在铝合金上残留下来,当蚀坑聚集在晶粒上就会使该晶粒颜色发暗。
在硫酸中和工序中硅不易除去,故斑点腐蚀蚀坑底部硅含量较其他区域高。
2 斑点腐蚀的成因分析
影响斑点腐蚀的主要因素有预处理过程中的碱洗温度、碱洗时间以及合金成分中的Zn、Fe、Si元素含量与合金的挤压状态等。
在诸多因素中,挤压状态起着关键性的作用,它关系到对腐蚀性能有较大影响的Zn、Fe、Si等元素的分布,以及金属键间化合物等粒子的析出位置。
在较粗的挤压条纹区中,斑点腐蚀分布具有明显的方向性,因为这个区域挤压时阻力较大,应力多在此集中,该处金属的晶格发生严重畸变,成为局部高自由能区,在随后的再结晶过程中优先形核,为了降低界面能和处于稳定态,此处晶粒不仅异常长大,而且Mg2Si阳极相、游离Si、FeSiAl、FeAl3等阴极相优先析出,为后续的斑点腐蚀创造了条件。
由于上述原因,在析出游离Si、FeSiAl、FeAl3等金属问化合物的晶界附近出现硅铁元素的贫乏区,此区近乎为纯铝,电位为负是阳极,它与金属间化合物(是阴极)构成了微电池,在腐蚀介质的作用下,微电池中阴极相(如游离Si、FeSiAl、FeAl3)周围的Si、Fe贫乏区(是阳极相)优先溶解,而Mg2Si也发生溶解,结果阳极相周围Al的溶解形成了带有残留物的腐蚀坑,阳极相溶解则形成没有残留物的腐蚀坑。
当腐蚀条件继续恶化(如温度上升、碱洗时间长等)的情况下,基体Al继续溶解,腐蚀坑向深的方向发展,于是表面形貌就表现为部分带有残留物的腐蚀坑和部分无残留物的腐蚀坑,由二者构成了前面所述的斑点腐蚀。
3 斑点腐蚀生成机理分析
6063是Al-Mg-Si系合金,Mg2Si是唯一的时效强化相。
为提高合金强度,生产中常使Si元素含量过剩,由过剩Si便形成了游离Si、FeSiAl相粒子。
这些粒子在挤压工艺不当及热处理不规范的情况下。
可能导致与FeAl3 、Mg2Si粒子一起在晶界处偏聚(或偏析),这就构成了点蚀源.根据腐蚀学理论,阴极质点周围的阳极铝会优先腐蚀,生成的Al3+向阴极扩散,而溶液中的OH-向阳极扩散,最终在阴阳极的界面沉淀出白色絮状的Al(OH)3,干涸后在铝材的表面构成白色斑点。
即所谓的斑点腐蚀。
相应的化学方程式如下:Al→Al3++3e (阳极)
Al3++3OH-→Al(OH)3 ↓(阴极)
4 活性元素的影响
Zn元素的加速作用
固溶在铝合金中的锌以“溶解-再沉积”的方式加速晶粒腐蚀,合金表面上沉积的锌或铁以及高电位脱溶物FeSiAl和游离硅等阴极性粒子能起到有效的阴极作用,加快溶解氧的还原过程,促进腐蚀不断扩展、加深。
Zn元素碱洗时随Al的溶解而以Zn(OH)42-和Zn(OH)-3的形式溶于碱液中。
又因为Zn 的电位(-0.76V)较Al的电位(-1.67V)正,当碱液中Zn离子的浓度增至一定数值时,Zn 就会选择性地沉积在腐蚀坑中的残留物上,所以会出现Zn元素偏高的异常现象。
另一方面,由于Zn、Al二者的电位差较大,导致微电池中的腐蚀电流很大,阴极性粒子Fe、Si贫乏区(基本为纯铝)溶解较快,这种腐蚀最终表现为斑点腐蚀。
Cl-的活化作用
作为外部因素的Cl-对斑点腐蚀非常敏感,具有诱发、加重点蚀的作用。
研究结果发现,脱脂酸中的Cl-会在钝化膜缺陷处吸附,并穿透钝化膜吸附于基体上。
此处的铝元素由于被
活化而迅速溶解,于是钝化膜被破坏,形成电偶电池结构,在酸性介质的作用下,局部腐蚀电流较大,此时Cl-与溶解的A13+发生如下络合反应:Al3++Cl-+ H2O→AlOHCl++H+,使溶液的酸性进一步加强,腐蚀条件更加恶化。
当Cl-浓度增高时,络合反应向右进行,钝化膜上的活性点会大大增加,在随后的碱洗过程中优先溶解,从而出现较为严重的斑点腐蚀。
pH值的促进作用
水洗水中的pH值小于2或者大于4时,很少发生斑点腐蚀。
颜色发暗时的晶粒由灰色向黑色转变过程中,水洗槽中的pH值起到了一定的促进作用。
当水洗水中pH>4时,铝型材表面形成的钝化膜比较完整、致密,H+、Cl-的吸附、活化、破坏作用大大减弱,故型材很少甚至没有腐蚀发生;当pH<2时,铝型材表面处于活性溶解状态,无钝化膜形成,所以也不会出现斑点腐蚀。
5 结论
6063铝型材斑点腐蚀是因铝合金中阳极相Mg2Si的偏析、粗化引起的,而合金中杂质元素Zn及溶液中Cl-和pH值加速了斑点腐蚀的发生与发展。
应适当调整合金中的镁硅元素质量比,不宜使硅元素含量过高,并合理安排时效制度以防止Mg2Si粒子的偏聚,以免影响铝型材的腐蚀性能。
控制合金中微量元素Zn以及处理过程中溶液的Cl-浓度和pH值,减轻活性元素的负面影响。