一种铸造铝合金表面微弧氧化膜层的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微弧氧化表面防护领域，具体为一种铸造铝合金表面微弧氧化膜层的制备方法。
【背景技术】
[0002]现有技术中，铸造铝合金氧化膜生产通常采用传统的阳极化直流电流法，形成膜层的使用性能远低于微弧氧化膜层。因此，为了获得一种技术效果优秀，特别适用于铸造铝合金(以铝合金ZL205A为代表)的表面微弧氧化膜层的制备方法。
[0003]微弧氧化技术主要是利用双极性正、负恒流恒压法对零件施以高电压，在铝合金基体表面产生弧光放电而生成致密的陶瓷膜层。微弧氧化膜层的显微硬度，“三防(防盐雾、防霉菌、防湿热)”性能均远高于传统的阳极化膜层。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种铸造铝合金表面微弧氧化膜层的制备方法，采用双极性正、负恒流恒压法，在铸造铝合金(ZL205A)材料的零件上制备质量稳定，满足技术要求的微弧氧化膜层，使用性能满足“三防”要求。
[0005]本发明的技术方案是:
[0006]一种铸造铝合金表面微弧氧化膜层的制备方法，在普通阳极化的基础上，采用双极性正、负恒流恒压方法，利用微弧氧化的弧光放电增强并激活在阳极发生的反应，从而在铸造铝合金材料表面形成强化陶瓷膜。
[0007]所述的铸造铝合金表面微弧氧化膜层的制备方法，在pH ^ 10的弱碱性电解液中，对铸造铝合金材料零件进行微弧氧化处理。
[0008]所述的铸造铝合金表面微弧氧化膜层的制备方法，正恒流值和负恒流值的比值为(1?1.5):1，正恒压值和负恒压值的比值为(8?9):1。
[0009]所述的铸造铝合金表面微弧氧化膜层的制备方法，弱碱性电解液的溶液温度15?45°C，微弧氧化时间90?120min。
[0010]所述的铸造铝合金表面微弧氧化膜层的制备方法，微弧氧化膜层的厚度30?80 μ m，显微硬度>800Hv。
[0011]本发明的优点及有益效果是:
[0012]1、针对铸造铝合金(ZL205A)材料零件，本发明主要设计出独特的双极性正、负恒流恒压法，并在弱碱性电解液中(溶液温度15?45°C，时间90?120min)，进行微弧氧化加工，制取厚度30?80 μm、显微硬度>800Hv、“三防”性能满足要求的微弧氧化膜层。通过此种方法，在铸造铝合金(ZL205A)零件上可以得到质量稳定的氧化膜，可以达到使用性能要求。
[0013]2、采用本发明方法制备的铸造铝合金(ZL205A)材料表面形成的微弧氧化膜层，质量稳定，工艺简单，操作方便。
[0014]3、本发明方法可应用于海洋环境机器，并可扩展应用在其它使用环境机器上，对于新上生产线，可直接采用该种方法，具有广阔的市场前景。
【具体实施方式】
[0015]在具体实施过程中，铸造铝合金(ZL205A)材料零件普通阳极化主要采取直流电流法，在硫酸电解液中获得的氧化膜，膜层厚度一般在(3?10) ym，膜层多孔吸附性强，易于着色，其膜层显微硬度低，无法满足“三防”性能指标要求。本发明是在普通阳极化的基础上，利用弧光放电增强并激活在阳极发生的反应，从而在铸造铝合金(ZL205A)材料表面形成优质的强化陶瓷膜的方法，主要采用双极性正、负恒流恒压方法，即正恒流值和负恒流值的比值为(1?1.5):1，正恒压值和负恒压值的比值为(8?9):1。先进行恒流处理，时间(45?60)min，再进行恒压处理，时间(45?60)min ;正恒流值范围为(7?9)A/dm2，负恒流值范围为(6?8) A/dm2;正恒压值范围为(540?560) V，负恒压值范围为(60?70) V。在弱碱性电解液(电解质为铝酸盐类，pH多10)中，对铸造铝合金(ZL205A)材料零件进行微弧氧化处理，获得的微弧氧化膜膜层质量稳定，满足技术指标要求。
[0016]下面，通过实施例对本发明进一步详细说明。
[0017]实施例1
[0018]本实施例主要采用双极性正、负恒流恒压方法，正恒流值和负恒流值的比值为1:1，正恒流值为8A/dm2，负恒流值8A/dm2;正恒压值和负恒压值的比值为8:1，正恒压值为560V，负压流值70V。
[0019]溶液及温度要求:在弱碱性电解液中，溶液温度45°C，时间90min(恒流处理时间45min，恒压处理时间45min)。
[0020]在铸造铝合金(ZL205A)表面制得的微弧氧化膜层厚度为(30?60) μ m，厚度分布均匀，显微硬度855Hv，“三防”性能满足要求。
[0021]实施例2
[0022]本实施例主要采用双极性正、负恒流恒压方法，正恒流值和负恒流值的比值为1.5:1，正恒流值为9A/dm2，负恒流值6A/dm2;正恒压值和负恒压值的比值为9:1，正恒压值为540V，负压流值60V。
[0023]溶液及温度要求:在弱碱性电解液中，溶液温度15°C，时间120min (恒流处理时间60min，f旦压处理时间60min)。
[0024]在铸造铝合金(ZL205A)表面制得的微弧氧化膜层厚度为(50?80) μ m，厚度分布均匀，显微硬度927Hv，“三防”性能满足要求。
[0025]实施例3
[0026]本实施例主要采用双极性正、负恒流恒压方法，正恒流值和负恒流值的比值为1.3:1，正恒流值为9.lA/dm2，负恒流值7A/dm2;正恒压值和负恒压值的比值为8.5:1，正恒压值为552V，负压流值65V。
[0027]溶液及温度要求:在弱碱性电解液中，溶液温度30°C，时间105min (恒流处理时间45min，恒压处理时间60min)。
[0028]在铸造铝合金(ZL205A)表面制得的微弧氧化膜层厚度为(40?70) μ m，厚度分布均匀，显微硬度876Hv，“三防”性能满足要求。
[0029]实施例结果表明，采用双极性正、负恒流恒压法进行铸造铝合金零件的生产，将会大大增大铸造铝合金零件生产过程的质量稳定性以及可靠性，制备工艺稳定，可以得到满足技术要求的微弧氧化膜层。
【主权项】
1.一种铸造铝合金表面微弧氧化膜层的制备方法，其特征在于，在普通阳极化的基础上，采用双极性正、负恒流恒压方法，利用微弧氧化的弧光放电增强并激活在阳极发生的反应，从而在铸造铝合金材料表面形成强化陶瓷膜。2.按照权利要求1所述的铸造铝合金表面微弧氧化膜层的制备方法，其特征在于，在pH ^ 10的弱碱性电解液中，对铸造铝合金材料零件进行微弧氧化处理。3.按照权利要求1所述的铸造铝合金表面微弧氧化膜层的制备方法，其特征在于，正恒流值和负恒流值的比值为(1?1.5):1，正恒压值和负恒压值的比值为(8?9):1。4.按照权利要求1所述的铸造铝合金表面微弧氧化膜层的制备方法，其特征在于，弱碱性电解液的溶液温度15?45°C，微弧氧化时间90?120min。5.按照权利要求1所述的铸造铝合金表面微弧氧化膜层的制备方法，其特征在于，微弧氧化膜层的厚度30?80 μ m，显微硬度>800Hv。
【专利摘要】本发明涉及微弧氧化表面防护领域，具体为一种铸造铝合金表面微弧氧化膜层的制备方法。本发明是在普通阳极化的基础上，利用弧光放电增强并激活在阳极发生的反应，从而在铸造铝合金(ZL205A)材料表面形成优质的强化陶瓷膜的方法，主要采用双极性正、负恒流恒压方法，即正恒流值和负恒流值的比值为(1～1.5)：1，正恒压值和负恒压值的比值为(8～9)：1；在弱碱性电解液中，对铸造铝合金(ZL205A)材料零件进行微弧氧化处理，获得的微弧氧化膜膜层质量稳定，满足技术指标要求。本发明方法可应用于海洋环境机器，并可扩展应用在其它使用环境机器上，对于新上生产线，可直接采用该种方法。
【IPC分类】C25D11/04
【公开号】CN105369316
【申请号】CN201510829704
【发明人】杨景伟, 薛庆增, 孙士江, 杜兴盛, 马俊峰
【申请人】沈阳黎明航空发动机(集团)有限责任公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年11月23日