一种超硬铝合金氧化膜的处理方法 【技术领域】
本发明涉及一种超硬铝合金氧化膜的处理方法，属于有色金属表面处理技术领域。
背景技术
随着铝加工工业的蓬勃发展，铝合金阳极氧化已成为铝合金型材表面处理方式之一。阳极氧化膜不仅耐磨、耐蚀、耐气候，而且可以上各种美丽而鲜艳的颜色，因而使铝型材的应用价值大为提高。而目前氧化膜性能各项性能符合GB5237标准，使用寿命在20年左右，但这往往满足不了客户的要求，客户要求铝型材使用寿命要80年甚至更高，这对铝合金氧化膜的要求提出了更高的要求。
【发明内容】
本发明的目的在于克服上述不足之处，从而提供一种能提高氧化膜硬度，耐磨性，耐腐蚀性，且能满足客户要求的超硬铝合金氧化膜的处理方法。
按照本发明提供的技术方案，一种超硬铝合金氧化膜的处理方法，采用以下工艺步骤：
1、装挂、脱脂工序：将铝合金型材绑在导电杆上吊入脱脂槽在室温下进行脱脂处理，脱脂槽中废硫酸溶液浓度为：80～150g/L；处理时间为：5～15分钟；
2、水洗、碱洗工序：铝合金型材脱脂处理后进行水洗；水洗后的铝合金型材吊入碱洗槽内进行碱洗；碱洗槽中氢氧化钠溶液浓度为：40～90g/L，碱洗温度为：30～80℃，碱洗时间为：2～5分钟；
3、水洗、中和处理工序：碱洗后的铝合金型材再进行水洗；水洗后吊入中和槽在室温下进行中和处理，处理时间为：3～5分钟；中和槽中硝酸溶液浓度为：100～150g/L；
4、水洗、阳极氧化处理工序：经中和处理后的铝合金型材再进行水洗；水洗后吊入氧化槽采用直流电硫酸法阳极氧化处理，氧化槽中硫酸溶液浓度为：150～180g/L，氧化处理温度为：14～16℃，电流密度为：1.0～2.5A/dm2，电压为：12～20V；处理时间为：25～45分；氧化膜厚度为：10～15μm；
5、水洗、封孔处理工序：阳极氧化处理后的铝合金型材再进行水洗；水洗后吊入封孔槽进行封孔处理；封孔槽液中镍离子浓度为：0.8～1.3g/L，氟离子浓度为：0.4～0.8g/L，槽液中PH值为：5.5～6.5，封孔处理温度为：25～35℃，封孔处理时间为：8～30分钟；
6、水洗、烘干处理工序：封孔处理后的铝合金型材再进行水洗；水洗后用蒸汽管道进行烘干处理为成品，烘干处理温度为：75～85℃；烘干处理时间为：25～35分钟。
所述脱脂槽中的槽液配置：1吨水加25～60公斤废硫酸。
所述碱洗槽中的槽液配置：1吨水加80～90公斤片碱。
所述中和槽中的槽液配置：1吨水加30～50公斤硝酸。
所述氧化槽中的槽液配置：1吨水加8～10公斤硫酸(工业纯)。
所述封孔槽中的槽液配制：1吨水加入4～5公斤封孔剂。
本发明中所述的各工序中的水洗采用自来水，均在室温下水洗，水洗时间为：1～2分钟。
本发明与已有技术相比具有以下优点：
本发明能提高氧化膜硬度，耐磨性，耐腐蚀性，使氧化膜性能达到以下要求：显微硬度≥1000HV，耐磨性：采用GB/T8013.1-2007方法试验，摩耗损失不超过10mg；耐盐雾试验性能采用GB/T12967.3方法试验，达到9级。
【具体实施方式】
下面本发明将结合附图中的实施例作进一步描述：
实施例一：本发明一种超硬铝合金氧化膜的处理方法，采用以下工艺步骤：
本发明以6063T5铝合金型材为生产原材料，型材编号JX18-512A，把铝型材绑在导电杆上，确保导电良好。批量生产，用行车吊起后进入脱脂槽，脱脂槽内35吨水中添加30公斤废硫酸配制成槽液，使废硫酸溶液浓度为：85g/L，将型材完全浸在溶液中；脱脂处理温度为：21℃，脱脂处理时间为：12分钟。脱脂处理后进行水洗，用自来水在室温下水洗，水洗时间为：1～2分钟。
水洗后用行车吊入碱洗槽，碱洗槽内35吨水中加入片碱3吨配制成槽液，使氢氧化钠溶液浓度为：60g/L，碱洗温度为：60℃，碱洗时间为：为5分钟，碱洗后进行水洗，用自来水在室温下水洗，水洗时间为：1～2分钟。
水洗后吊入中和槽进行中和处理，中和槽内35吨水，加入硝酸110公斤配制成槽液，硝酸溶液浓度为105g/L，中和处理温度：室温21℃，中和处理时间为：3分钟。中和处理后进行水洗，用自来水在室温下水洗，水洗时间为：1～2分钟。
水洗后吊入氧化槽，采用直流电硫酸法阳极氧化，氧化膜厚度10μm，氧化槽内35吨水，加入硫酸300公斤配制成槽液，硫酸溶液浓度为：155g/L，阳极氧化温度14.5℃，电流密度1.5A/dm2，电压15V，时间根据计算25分钟；直流电硫酸法阳极氧化处理后进行水洗，用自来水在室温下水洗，水洗时间为：1～2分钟。
水洗后进行封孔处理，封孔槽内35吨水，加入封孔剂150公斤配制成槽液，封孔剂型号为LSF-86(生产厂家为武汉材料保护所)，其主要成份是氟化镍，使镍离子浓度为：0.95g/L，氟离子浓度为：0.56g/L，槽液PH值5.9，封孔处理温度为：28℃，封孔处理时间为：12分钟，封孔后水洗，用自来水在室温下水洗，水洗时间为：1～2分钟。
水洗后在85℃条件下用蒸汽管道烘干，烘干处理时间：30分钟；经此种方法氧化地铝合金氧化膜显微硬度能达到1000HV。
实施例二：本发明一种超硬铝合金氧化膜的处理方法，采用以下工艺步骤：
本发明以6063T5铝合金型材(型号编号JX18-553)为生产原材料，把铝型材绑在导电杆上，确保导电良好。用行车吊起后进入脱脂槽，脱脂槽内35吨水，加入废硫酸50公斤配制成槽液，废硫酸溶液浓度为：100g/L。脱脂温度为：25℃，脱脂时间为：7分钟。脱脂处理后进行水洗，用自来水在室温下水洗，水洗时间为：1～2分钟。
水洗后吊入碱洗槽，碱洗槽内35吨水，加入片碱3吨配制成槽液，氢氧化钠溶液浓度为：60g/L，碱洗温度为：63℃，碱洗时间为：2分钟。碱洗后进行水洗，用自来水在室温下水洗，水洗时间为：1～2分钟。
水洗后吊入中和槽，槽内35吨水中加入硝酸100公斤，硝酸溶液浓度为130g/L，中和温度为：20℃，中和时间为：6分钟。中和处理后进行水洗，用自来水在室温下水洗，水洗时间为：1～2分钟。
水洗后吊入氧化槽，氧化槽内35吨水，加入硫酸310公斤配制成槽液，采用直流电硫酸法阳极氧化，氧化膜厚度12μm，硫酸溶液浓度为：150g/L，阳极氧化温度为：15℃，电流密度1.6A/dm2，电压15V，时间根据计算30分钟；直流电硫酸法阳极氧化处理后进行水洗，用自来水在室温下水洗，水洗时间为：1～2分钟。
水洗后进行封孔处理，槽内35吨水封孔剂加入140公斤配制成槽液，封孔剂型号为LSF-86(生产厂家为武汉材料保护所)，其主要成份是氟化镍，镍离子浓度为：1.15g/L，氟离子浓度为：0.5g/L，PH值6.4，封孔处理温度为：32℃，封孔处理时间为：18分钟。封孔后水洗，用自来水在室温下水洗，水洗时间为：1～2分钟。
水洗后在80℃条件下用蒸汽管道烘干，烘干处理时间：30分钟；经此种方法氧化的铝合金氧化膜显微硬度能达到1000HV。
实施例三：本发明一种超硬铝合金氧化膜的处理方法，采用以下工艺步骤：
本发明以6063T5铝合金型材(型号编号JX18-535)为生产原材料，把铝型材绑在导电杆上，确保导电良好。用行车吊起后进入脱脂槽，脱脂槽内35吨水，加入废硫酸35公斤配制成槽液，废硫酸溶液浓度为：120g/L。脱脂温度为：25℃，脱脂时间为：8分钟。脱脂处理后进行水洗，用自来水在室温下水洗，水洗时间为：1～2分钟。
水洗后吊入碱洗槽，碱洗槽内35吨水，加入片碱3.1吨配制成槽液，氢氧化钠溶液浓度为：185g/L，碱洗温度为：65℃，碱洗时间为：3.5分钟。碱洗后进行水洗，用自来水在室温下水洗，水洗时间为：1～2分钟。
水洗后吊入中和槽，槽内35吨水，加入硝酸140公斤配制成槽液，硝酸溶液浓度为120g/L，中和温度为：25℃，中和时间为：6分钟。中和处理后进行水洗，用自来水在室温下水洗，水洗时间为：1～2分钟。
水洗后吊入氧化槽，35吨水，加入硫酸300公斤配制成槽液，采用直流电硫酸法阳极氧化，氧化膜厚度15μm，硫酸溶液浓度为：160g/L，阳极氧化温度为：16℃，电流密度1.6A/dm2，电压15V，时间根据计算45分钟；直流电硫酸法阳极氧化处理后进行水洗，用自来水在室温下水洗，水洗时间为：1～2分钟。
水洗后进行封孔处理，槽内35吨水，加入封孔剂145公斤配制成槽液，封孔剂型号为LSF-86(生产厂家为武汉材料保护所)，其主要成份是氟化镍，镍离子浓度为：1.15g/L，氟离子浓度为：0.5g/L，槽液PH值6.4，封孔温度为：32℃，封孔时间为：18分钟。封孔后水洗，用自来水在室温下水洗，水洗时间为：1～2分钟。
水洗后在80℃条件下用蒸汽管道烘干，烘干处理时间为：30分钟；经此种方法氧化的铝合金氧化膜显微硬度能达到1000HV。