铝及铝合金表面上的铬磷化技术

青花此风间

　　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
4 _3 Y9 s3 i; c+ z, y) M3 \* j　　材料工业纯铝L6；温度20℃；时间10分钟
　　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＝。
2 b& V" g9 P8 L2 `/ G' O　　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。
' S5 i; B5 f0 x! `: ^$ E　　1.2成膜影响因素
. w6 t  B. o8 G, q* L/ m$ d& r4 R　　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。
　　(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? 15g/L形成粉状膜；A＞15g/L时，无能膜且腐蚀基体。
; @: E& x' ]+ [　　(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：
$ O, Y6 |* T. \2 y　　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
8 @0 {2 }3 P. T" Z　　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
　　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。
4 x' s: K/ e; F% J' F" M' U$ W　　1.2.4基材的适应性
! x) j4 {" I- a　　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。
' o) h8 s0 X  O1 t7 g. b　　2膜的性质
5 X" E6 r! r) u$ S' ]　　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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