專利名稱：一種鋁材的表面處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋁材的表面處理方法，屬于表面處理領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
高鐵電氣化鐵路接觸網(wǎng)中，需要一種高強度、高韌性、輕密度，低電阻率的結(jié)構(gòu)零件為動車組動態(tài)提供電力。高安全系數(shù)，惡劣的自然條件變化要求結(jié)構(gòu)零件的組織結(jié)構(gòu)， 機械性能符合產(chǎn)品要求，且不能夠存在內(nèi)部組織損傷，要求加工部位的抗拉強度320Mpa以上，規(guī)定非比例延伸強度310Mpa以上，斷后伸長率13%以上。相比較與標準Physical Date per National Standard En 755-2 :2008,機械性能大幅度提升,對零件的加工技術(shù),檢測方法，提出了更嚴格的要求，急需一種新的加工工藝，來滿足零件的特殊要求。
高鐵定位器是高鐵電氣化鐵路接觸網(wǎng)中用到的定位裝置，其作用是保證接觸線與受電弓的相對位置在規(guī)定范圍內(nèi)，并將接觸線的水平張力傳給支柱。中國專利 CN101845656A公開了一種高光澤鋁合金拉絲型材表面處理工藝，方法為用85%磷酸與 98%硫酸混合溶液及拋光劑進行化學(xué)拋光，用氫氧化鈉溶液進行出光，然后進行陽極氧化， 最后用乙酸鎳及By-03A混合液及進行封孔，通過此工藝進行表面處理后的鋁材手感光滑細膩并具有高光澤金屬本色，克服了普通陽極氧化、電泳涂裝使鋁材無金屬光澤的缺陷，但是鹽霧試驗結(jié)果并不理想，不能達到高鐵定位器的使用標準。發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點與不足，本發(fā)明提供一種鋁材的表面處理方法，可滿足高速電氣化鐵路運行對材料高力學(xué)性能的要求。
本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)
一種鋁材的表面處理方法，包括以下操作步驟
(I)除油將招材浸泡在硫酸溶液中I 2min,反應(yīng)溫度為10 28°C ；
(2)堿蝕將除油后的鋁材用強堿性溶液進行浸蝕反應(yīng)，所述的強堿性溶液由氫氧化鈉與硝酸鈉溶液組成，每升強堿性溶液中含氫氧化鈉15 35g，硝酸鈉3 7g，浸蝕反應(yīng)溫度為20 45°C，反應(yīng)時間為30 60s ；
(3)中和出光使用硫酸法中和出光，將堿蝕后的鋁材浸泡在硫酸溶液中I 2min,反應(yīng)溫度為10 28°C，主要控制點在處理的時間，如果太短，會除灰不凈，而太長，鋁材表面會“發(fā)白”發(fā)糊和隨后陽極氧化膜出現(xiàn)不透明現(xiàn)象，所以用定時器控制好；
(4)氧化采用硫酸陽極氧化工藝，將中和出光后的鋁材浸在硫酸溶液中，施加電壓，進行陽極氧化；
(5)封孔將氧化后的鋁材浸泡在醋酸鎳水溶液封孔，反應(yīng)溫度為15 30°C，封孔時間在12 16min ；
(6)將封孔后的鋁材水洗，風(fēng)干。
步驟(I)中所述的硫酸溶液的質(zhì)量濃度為13 18%。3
步驟(3)中所述的硫酸溶液的質(zhì)量濃度為13 18%。
步驟(4)中所述的硫酸溶液的質(zhì)量濃度為16. 5 18.5%，硫酸溶液的溫度為 18 22°C，施加電壓為15 18V，陽極氧化時間為35 38min。
步驟(5)中所述的醋酸鎳水溶液中Ni2+的含量為O. 5 I. 2g/L，pH值在6. O 6. 8之間。
本發(fā)明的原理在于除油能消除鋁表面的油脂和灰塵等污染物，使后道堿洗比較均勻，以提高陽極氧化膜的質(zhì)量；堿蝕能進一步去除鋁材表面的臟物，徹底去除鋁材表面的自然氧化膜，以顯露出純凈的金屬基體，為隨后陽極氧化均勻?qū)щ?，生成均勻陽極氧化膜打下良好的基礎(chǔ)表面；封孔能降低陽極氧化膜的孔隙率和吸附能力，對于鋁材陽極氧化后的陽極氧化膜所進行水合處理，提高耐磨性和耐污染性，封孔時間不能過長，否則會引起膜的腐蝕而使得表面呈現(xiàn)彩虹色，影響鋁材的表面光澤度。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下的優(yōu)點及有益效果
按照本發(fā)明表面處理方法處理鋁材，鋁材具有良好的耐腐蝕性能，經(jīng)過鹽霧測試 480h內(nèi)無任何腐蝕點，適宜在高鐵定位器中使用。
具體實施方式
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。
實施例I
(I)除油將方管鋁材(佛山市鴻金源鋁業(yè)制品有限公司，方管鋁材尺寸如下 長41mm，寬21mm，壁厚3mm;鋁材中含有按以下按重量百分比計的組分A1 97. 12%, Si O. 892%, Fe 0. 15%, Cu 0. 0602%, Mn 0. 55%, Mg 0. 837%, Cr 0. 22%, Ni 0. 0058%, Zn 0. 0291%, Be 0. 0003%, Ca 0. 0014%, V 0. 0101%, Zr 0. 0247%, Cd 0. 0002%, Ti < 0. 0050、Pb < 0. 030、Sn < 0. 050和Sr < 0. 0005)浸泡在質(zhì)量濃度為13%的硫酸溶液中除油，溫度為10°C,時間為Imin ；
(2)堿蝕將除油后的方管鋁材用強堿性溶液進行浸蝕反應(yīng)，所述的強堿性溶液由氫氧化鈉與硝酸鈉溶液組成，每升強堿性溶液中含氫氧化鈉15g，硝酸鈉3g，浸蝕反應(yīng)溫度在20°C，反應(yīng)時間為30s ；
(3)中和出光使用硫酸法中和出光，將堿蝕后的方管鋁材浸泡在硫酸溶液中，硫酸的質(zhì)量濃度為13%,操作溫度為常溫10°C,時間為Imin ；
(4)氧化采用硫酸陽極氧化工藝，將中和出光后的方管鋁材浸在硫酸溶液中，硫酸質(zhì)量濃度為16. 5%，溫度控制在18°C，電壓為15V，氧化時間為35min ；
(5)封孔將氧化后的方管鋁材浸泡在醋酸鎳水溶液封孔，Ni2+的含量為O. 5g/L， pH值控制在6. 0，溫度為15°C，封孔時間為12min ；
(6)將封孔后的方管鋁材水洗，風(fēng)干。
將風(fēng)干后的方管鋁材進行鹽霧實驗，實驗條件見表1，實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過480h中性鹽霧實驗后未出現(xiàn)腐蝕，產(chǎn)品光澤性良好，色澤一致。
表I鹽霧實驗條件
權(quán)利要求
1.一種鋁材的表面處理方法，其特征在于包括以下操作步驟(1)除油將鋁材浸泡在硫酸溶液中I 2min，反應(yīng)溫度為10 28°C；(2)堿蝕將除油后的鋁材用強堿性溶液進行浸蝕反應(yīng)，所述的強堿性溶液由氫氧化鈉與硝酸鈉溶液組成，每升強堿性溶液中含氫氧化鈉15 35g，硝酸鈉3 7g，浸蝕反應(yīng)溫度為20 45°C，反應(yīng)時間為30 60s ；(3)中和出光將堿蝕后的鋁材浸泡在硫酸溶液中I 2min，反應(yīng)溫度為10 28°C；(4)氧化將中和出光后的鋁材浸在硫酸溶液中，施加電壓，進行陽極氧化；(5)封孔將氧化后的鋁材浸泡在醋酸鎳水溶液封孔，反應(yīng)溫度為15 30°C，封孔時間在 12 16min ；(6)將封孔后的鋁材水洗，風(fēng)干。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁材的表面處理方法，其特征在于步驟(I)中所述的硫酸溶液的質(zhì)量濃度為13 18%。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁材的表面處理方法，其特征在于步驟(3)中所述的硫酸溶液的質(zhì)量濃度為13 18%。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁材的表面處理方法，其特征在于步驟(4)中所述的硫酸溶液的質(zhì)量濃度為16. 5 18. 5%，硫酸溶液的溫度為18 22°C，施加電壓為15 18V,陽極氧化時間為35 38min。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種鋁材的表面處理方法，其特征在于步驟(5)中所述的醋酸鎳水溶液中Ni2+的含量為O. 5 I. 2g/L，pH值在6. O 6. 8之間。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種鋁材的表面處理方法，該方法是將鋁材浸泡在硫酸溶液中1～2min，再用由氫氧化鈉與硝酸鈉溶液組成的強堿性溶液進行浸蝕反應(yīng)，每升強堿性溶液中含氫氧化鈉15～35g，硝酸鈉3～7g，浸蝕反應(yīng)溫度為20～45℃，時間為30～60s，然后浸泡在硫酸溶液中1～2min，再浸在硫酸溶液中，施加電壓，進行陽極氧化，浸泡在醋酸鎳水溶液封孔，溫度為15～30℃，封孔時間在12～16min，最后水洗、風(fēng)干。按照此表面處理方法處理鋁材，鋁材具有良好的耐腐蝕性能，經(jīng)過鹽霧測試480h內(nèi)無任何腐蝕點，適宜在高鐵定位器上使用。
文檔編號C25D11/18GK102925946SQ20111022732
公開日2013年2月13日 申請日期2011年8月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月9日
發(fā)明者李慶鋒, 高坤標, 譚柳玉, 譚法明, 王順利 申請人:佛山市鴻金源鋁業(yè)制品有限公司