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选矿技术
铝及铝合金铬磷化技术
来源:中国表面工程信息网 2017-04-128714

    在铝及铝合金表面上形成绿色非晶型的铬酸磷酸盐转化膜的过程叫铬磷化,是在含有磷酸、六价铬和碱性氟化物等组成的酸性溶液中进行的。国际标准化组织已制定了铝及铝合金铬酸磷酸盐转化膜的标准。
    1 试验部分
    1.1 试验条件
    材料 工业纯铝L6;温度 20℃;时间 10min。
    工艺流程 除油除锈→水洗→浸酸→水洗→铬磷化→水洗→自然干燥(或<70℃干燥)。
    检验标准 反应(气泡)的强弱、膜层的颜色深浅、附着力、膜的质量。
    1.2 成膜影响因素
    1.2.1 配方组成
    (1)复合加速剂A9g/L、Cr(Ⅵ) 2 g/L时,H3PO4在5~40ml/L范围内可形成附着力优良的膜,H3PO4≥40ml/L则形成疏松的粉状膜。
    15g/L形成粉状膜;A>15g/L时,无能膜且腐蚀基体。 (2)固定H3PO4 25ml/L、Cr(Ⅵ) 2g/L时,复合加速剂A在1~9g/L能正常成膜;A 9
    (3)固定H3PO4 25ml/L:加速剂A 9g/L时,Cr(Ⅵ)含量在1~5g/L,绿色膜颜色逐渐变浅,膜层附着力优良,说明Cr(Ⅵ)参与成膜过程,以Cr(Ⅲ)的形式进入膜层。为保护环境减少污染,Cr(Ⅵ)的含量选择低含量为宜。
    根据反复试验确定铬磷化的最佳工艺配方为: 
    H3PO4 15~25ml/L;Cr(Ⅵ) 1.5~2 g/L;复合加速剂 6~9g/L。
    1.2.2 温度的影响
    温度升高,反应加快,8~45℃下均能形成优良的绿色膜,>45℃后,温度升高反应剧烈,膜色反而变浅且疏松,继续提高以致无膜而腐蚀基体。试验证明铬磷化完全可以室温加工。
    1.2.3 时间的影响 膜重与处理时间的关系见图。
    t≤5min形成彩虹色膜,t>5 min形成浅绿色膜并随时间延长绿色加深,25~35min形成深绿色膜。当时间延长至数小时,膜层粗糙疏松。
    1.2.4 基材的适应性
    铬磷化对铝及铝合金材料的加工适应性很广泛,对工业纯铝、防锈铝、硬铝以及铸造铝合金(硅铝合金)等,都具有基体相同的成膜规律,零件表面的光泽颜色及粗糙度等仅对膜的光泽和颜色略有影响。
    2 膜的性质
    铬磷化膜是非晶型的,膜薄时呈带彩虹色的浅绿色,稍厚的膜呈橄榄绿色。薄膜的柔韧性优良,能承受零件的各种变形加工。厚膜的脆性较提高。新鲜的铬磷化膜易溶于的1∶1硝酸溶液。经干燥并存放一段时间后膜的抗蚀性能提高,不溶于1∶1的硝酸、磷酸和硫酸。在大气中放置一年无腐蚀、退色,膜层完好。

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