铝合金压铸件阳极氧化处理表面产生黄色斑点的原因
铝合金阳极氧化的常见缺陷
铝合金阳极氧化的常见缺陷朱祖芳(北京有色金属研究总院北京市 100088)【摘要】本文简述铝合金阳极氧化常见缺陷特征，成因和对策。
缺陷类型包括点(斑)缺陷和大面积的不均匀外观。
未涉及条纹，模具痕或焊合线等条带型缺陷。
最后用表格说明这些缺陷的发生(起因)或发现(出现）的工序。
外观缺陷是造成型材返工从而大幅度提高成本的主要原因。
本文综述铝阳极氧化膜外观缺陷的主要特征，成因和对策。
按照外观形态，可将阳极氧化表面缺陷分为三大类：(1)条纹（带）状缺陷；(2)斑点状缺陷；(3)不均匀(不正常）表面。
由于条纹（带）状缺陷往往起因于熔铸和挤压，或其它机械损伤，本文只介绍后两类常见缺陷。
1 斑点状缺陷材料腐蚀、槽液污染、合金第二相析出或电偶作用等因素均可导致斑点状缺陷，分别介绍如下：酸或碱浸蚀在阳极氧化前，由于铝材溅上酸液或碱液或者受到酸雾或碱雾作用而腐蚀，使表面局部发生白点。
如果腐蚀比较严重，则点蚀较粗大，形成粗斑。
肉眼很难分辨起因于酸还是碱，但在显微镜下观察蚀点的横截面却容易分辨，如底部呈圆形又没有晶间腐蚀迹象，则起因于碱腐蚀；如底部不规则并且伴有晶间腐蚀，蚀点又较深者起因于酸腐蚀。
这类腐蚀也可能由于工厂贮运不当引起。
化学抛光剂烟雾或其它酸性烟雾，含氯有机脱脂剂等均为酸浸蚀的来源。
最常见碱浸蚀由砂浆或水泥灰，碱洗液等物质散落和飞溅引起。
原因确定之后，只要加强工厂各环节的管理，问题即可解决。
大气腐蚀铝型材暴露在潮湿空气中有时会发生白点，它们常常沿模具痕方向纵向排列。
大气腐蚀一般不像酸或碱浸蚀那么严重，可用机械方法或碱洗除去。
大气腐蚀大多是非局限性的，往往易出现在某些表面上，如水蒸汽易凝聚的温度较低区域或上表面。
大气腐蚀比较严重时，蚀点的横截面呈倒蘑菇状，此时碱洗不仅无法消除蚀点，反而会使之扩大。
如果确定腐蚀是大气腐蚀，则应检查工厂的存放条件。
铝材不应储存在温度最低的位置，以防水蒸汽冷凝。
存放处应干燥，温度尽量均匀。
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。
下面就6063铝型材经阳极氧化后表面出现的斑点腐蚀的问题，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(Al12Fe2Si)和β相(Al9Fe3Si2)，这样在铝合金中存在游离态的Si相、α相(Al12Fe2Si)、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相能显着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。
发白原因
铝合金零件发黄发白霉变原因
1、铝合金压铸件,存放过程中,外观出现原先没有的斑点,主要有下面2种原因引起：
a、铸造铝合金的腐蚀；
b、铸造铝合金的霉变；
2、铝合金的腐蚀：
铝合金和环境间发生化学或电化学相互作用而导致合金成分变化、性能受损的现象.
铝合金的腐蚀主要分为两种：
a、铝合金与酸、碱溶液产生化学反应,形成含铝离子的溶液；
b、铝合金在电解质溶液中发生“原电池腐蚀”；
3、铝合金的霉变：
霉变是由微生物引起的,在一定的温度和湿度下(10~40℃,25~40℃为最活跃温度,湿度>65%),微生物在铝合金表面繁殖生长,造成局部呈现可以擦除的灰白色斑块.擦除的灰白斑块
4、铝合金霉变的原因
a、铝合金产品保存的环境,温度和湿度适合霉菌生长；
b、铝合金产品表面,混有潮解物质,自动向空气吸收水分,形成"原电池腐蚀反应",营造霉菌适合生长的环境；
c、铝合金由于"原电池腐蚀反应",表面析出碱性化合物质,潮解后,湿度温度适宜,霉菌生长迅速；
d、铝合金产品表面,有油脂、植物纤维等适合霉菌生长的"土壤",一旦湿度温度适宜,霉菌生长迅速；。
如何解决铝材阳极氧化着色色差
铝材氧化着色过程常见缺陷和处理方法黄瑞强(广西平铝集团有限公司)摘要:实际生产中由于人员、工艺、设备、操作存在差异，型材氧化着色过程中产生的质量缺陷色浅、色差、染不上色、白点、露白、染色发花、逃色等。
本文从实际生产过程中对铝型材氧化着色常见的缺陷问题、提出解决的办法和技术途径。
关键词:铝材着色; 缺陷; 处理随着铝加工工业的蓬勃发展，铝表面处理已成为铝加工过程必不可少的重要生产环节。
铝制品经过表面处理之后。
耐磨、耐蚀、耐光照、耐气候等性能都有很大提高，更重要的是可以着上各种美丽鲜艳的色彩。
由于其它构成装饰的各种建筑物，曰用铝制品，工艺美术品，装饰品，家具用品等美观大方。
适应时代美感的要求，因而铝材的应用价值大为得高。
为了装饰和提高铝材表面性能，在铝材氧化膜上进行着色处理，常用的方法有电解着色法、化学着色法、自然着色法等。
在实际生产中由于人员、工艺、设备、操作等存在差异，每批的产品色差也会存在一定的差异，产生不同的质量缺陷，在特定的介质下，色泽的深浅是由金属粒子沉积量来决定，而与氧化膜的厚度无关。
铝材电解着色的色差的产生，与着色机理、氧化膜的厚度的均匀性及结构与电解着色速度有直接关系。
铝材着色的缺陷大体上有以下几种情况:色浅、色差、染不上色、白点、露白、染色发花、逃色等。
如何解决这一问题，确保每批产品的色差保持一致，并在双方确认的偏差范围内，以满足消费者的要求。
这就要求生产企业，在对型材进行电解着色表面处理时，加以研究和防范。
以下介绍我公司在阳极氧化电解着色生产工艺中常见的质量缺陷和处理方法：一、要着色均匀稳定并把色差控制在一定的范围内，减少着色缺陷的产生，在实际的生产过程中，首先在加强阳极氧化工艺操作的控制,在操作时注意以下几方面的要求。
1、在阳极氧化的型材进入着色槽时必须保持较大的倾斜度，并放置在两极中间，确保左右极距相等。
同时控制上料绑料面积，每挂料总表面积最大不超过44m2。
2、检查槽液浓度，是否符合工艺要求。
铝型材氧化缺陷成因和对策
定义：浸蚀后，残留在材料表面的浸蚀液的过度反应所引起的光泽不均。
现象：浸蚀后，转入水洗工序期间，材料表面部分变干，浸蚀面变为不均匀，变成光泽不均。
原因：（1）浸蚀液老化；（2）浸蚀液温度过高；（3）浸蚀后转入水洗的时间长；（4）气温高时易发生碱烧伤。
对策：（1）控制好浸蚀液（氢氧化钠、溶存铝量等）；定义：由材料中含有的杂质引起的水洗中产生的斑点状腐蚀。
定义：由于杂质混入阳极氧化膜中使氧化膜带黄色。
现象：硫酸阳极氧化膜带黄色，这种氧化膜经点解着色，色调就不一样。
原因：（1）因点解液中或材料合金中的铁、硅等掺入氧化膜中而产生；（2）由于不适应的阳极氧化条件，即低温点解、高电流密度点解，异常厚膜而产生。
对策：（1）降低合金、电解液中铁、硅的浓度；定义：点解中生成的气体或用于搅拌的空气积存在材料间隙、拐角等部位，致使定义：局部析出的ßMg2Si中间相，在阳极氧化后呈现黑斑或白斑。
现象：挤压方向上见到大致等间距的黑、白或灰色的斑点。
在这些斑点部位观察到许多镁-硅系的析出物，其硬度低。
原因：当挤压材与冷却板接触处（等间隔）受到急冷-换热的热过程中，析出ßMg2Si中间相。
析出中间相的铝表面在除污工序中粗糙化，并形成由阳极氧化处理导致的紊乱的氧化膜结构，也可以认为硅粒和未氧化的铝粒子发黑色。
对策：（1）利用冷却风扇控制换热；（2）减少与挤压接触的材料的热传导率。
分析：A6063S-T5 合金的维氏硬度（HV）试验载荷1.96N（200gf）定义：阳极氧化时，由于供电部分接触不好，设定电流值的错误等原因，未流过规定的电流，致使氧化膜几乎没有生成。
现象：氧化膜几乎没有生成，有时表面呈现彩虹色（干涉色），电解着色也不正常。
原因：（1）停电、电源故障等造成点解中断；（2）夹具恶化污浊、夹得不紧；（3）夹具的接触面积不够；定义：着色后部分色调差异，着色外观颜色不均。
定义：材料紧靠状态下进行点解着色时产生的着色不良。
如何解决铝材阳极氧化着色色差精选文档
如何解决铝材阳极氧化着色色差精选文档 TTMS system office room 【TTMS16H-TTMS2A-TTMS8Q8-铝材氧化着色过程常见缺陷和处理方法黄瑞强(广西平铝集团有限公司)摘要:实际生产中由于人员、工艺、设备、操作存在差异，型材氧化着色过程中产生的质量缺陷色浅、色差、染不上色、白点、露白、染色发花、逃色等。
本文从实际生产过程中对铝型材氧化着色常见的缺陷问题、提出解决的办法和技术途径。
关键词:铝材着色; 缺陷; 处理随着铝加工工业的蓬勃发展，铝表面处理已成为铝加工过程必不可少的重要生产环节。
铝制品经过表面处理之后。
耐磨、耐蚀、耐光照、耐气候等性能都有很大提高，更重要的是可以着上各种美丽鲜艳的色彩。
由于其它构成装饰的各种建筑物，曰用铝制品，工艺美术品，装饰品，家具用品等美观大方。
适应时代美感的要求，因而铝材的应用价值大为得高。
为了装饰和提高铝材表面性能，在铝材氧化膜上进行着色处理，常用的方法有电解着色法、化学着色法、自然着色法等。
在实际生产中由于人员、工艺、设备、操作等存在差异，每批的产品色差也会存在一定的差异，产生不同的质量缺陷，在特定的介质下，色泽的深浅是由金属粒子沉积量来决定，而与氧化膜的厚度无关。
铝材电解着色的色差的产生，与着色机理、氧化膜的厚度的均匀性及结构与电解着色速度有直接关系。
铝材着色的缺陷大体上有以下几种情况:色浅、色差、染不上色、白点、露白、染色发花、逃色等。
如何解决这一问题，确保每批产品的色差保持一致，并在双方确认的偏差范围内，以满足消费者的要求。
这就要求生产企业，在对型材进行电解着色表面处理时，加以研究和防范。
以下介绍我公司在阳极氧化电解着色生产工艺中常见的质量缺陷和处理方法：一、要着色均匀稳定并把色差控制在一定的范围内，减少着色缺陷的产生，在实际的生产过程中，首先在加强阳极氧化工艺操作的控制,在操作时注意以下几方面的要求。
1、在阳极氧化的型材进入着色槽时必须保持较大的倾斜度，并放置在两极中间，确保左右极距相等。
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。
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鋁合金壓鑄件陽極氧化處理表面産生黃色斑點的原因
吳玉學
伍德沃德控制器(蘇州)有限公司
1 引言
鋁的陽極氧化膜的硬度高、耐腐蝕性能和耐磨損性能好，而且具有很好的透明度，從而使在陽極氧化處理之後的表面保持鋁原有的金屬質感。
同時陽極氧化處理使得鋁合金的表面獲得保護性和裝飾性，而且可以得到某些工程特性，如耐磨性和其它功能特性。
因此陽極氧化處理成爲鋁表面處理的主要方法。
不過随着科技技術的發展和進步，人們對經過陽極氧化處理的壓鑄件外觀質量要求是越來越高，像普通陽極氧化的膜厚爲
3．8×10-3-1．44x10-2mm，硬質陽極氧化的膜厚爲0．05mm，雖然有時對陽極氧化表面的顔色沒有具體定義，但明顯要求陽極氧化後壓鑄件表面顔色必須統一且沒有腐蝕性的或影響美觀的斑點。
A380陽極氧化後出現的黃色斑點即爲下面所探讨的問題。
下面主要從合金的化學成分、脫模劑、陽極氧化
工藝3方面來分析産生黃斑的可能性。
2 鋁合金的化學成分
鋁合金的化學成分如表1所示。
由于合金化元素生成的第二相與鋁基體的電極電位不同，因此鋁合金的陽極氧化行爲和機理要比純鋁複雜得多，同時鋁合金陽極氧化膜的成分除了氧化鋁、溶液中的陰離子外，必然會有鋁合金中一部分合金化元素，以單質狀态、氧化物狀态或金屬間化合物狀态存在。
在鋁陽極氧化時，固溶體的元素(如鎂)一般轉化成氧化物，而如AIFeSi一類金屬間化合物或Si一般不會氧化，而以單質矽或金屬間化合物的形式直接留在氧化膜中。
另外如銅或Mg2Si之類金屬間化合物大部分溶解在電解溶液中，從而在氧化膜中可能留下空洞。
第二相析出粒子的不同的陽極氧化行爲，取決于它們與鋁基體電極電位的比較。
析出相在陽極氧化過程中，對于鋁基體如果是陽極，則優先溶解或氧化，如果是陰極則可能直接進入氧化膜。
根據陽極氧化原理，陽極氧化膜的主要成分之一爲AL2O3.AL(OH)x(SO4 )y，由于氧化膜中還存在其它形式的各種成分，有可能是黃色斑點産生的原因之一。
爲此，專門作了一
個測試，用材料爲ADC12的樣品做了一個測試，結果可以看出：① 陽極氧化後的表面質量非常美觀，完全符合要求；② 由此表明合金成分不是黃色斑點産生的根本原因；③ 同時
也證明衆多廠家的解
釋(黃色斑點是因鋁合金中的Si而引起的，随着Si含量越高，陽極氧化後的壓鑄件越難以避免黃斑問題，甚至硬質陽極氧化)是不正确的。
3 脫膜劑
由于經過多次測試發現，幾乎所有的機加工表面均沒有發現有黃斑問題，故此懷疑與壓鑄過程中使用的脫膜劑有關。
壓鑄過程中之所以使用脫膜劑，是因爲壓鑄生産本身是一個動态熱力學過程，在這個過程中型腔表面受到液态金屬高壓、高速、高溫的沖刷。
噴塗料後就可以在型腔表面形成一層薄膜與液态金屬隔離，有助于鑄件質量的保證、壓鑄模壽命的延長、生産效率的提高，因此脫模劑是不可避免的。
在後道工序中雖然會有表面處理像抛丸、噴丸、噴砂等工藝，某種程度上會去除鑄件表面大概0．02mm左右厚度的氧化皮，但不可避免的是某些區域依然會存留的極少的脫模劑而導緻黃斑的産生。
爲此用産生黃斑的同一批次的樣品重新測試，得出結論：①外觀表面完全沒有黃色斑點；② 由此表明脫模劑也不是産生黃斑的根本原因；③ 陽極氧化工藝流程。
表2爲改進前的陽極氧化工藝流程，按照此工藝發現幾乎每次的測試都無法避免黃色斑點，通過工藝的改進，如表3所示，陽極氧化後的結果有了質的改變，外觀和膜厚均符合規範要求。
結束語：
（1）通過研究測試分析，黃色斑點對産品并沒有負面影響，但影響外觀質量。
（2）導緻黃色斑點産生的根本原因是陽極氧化工藝的不合理造成的。