铝及铝合金铬磷化技术

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)2g/L时，H3PO4在5～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H3PO425ml/L、Cr(Ⅵ)15g/L形成粉状膜；A＞15g/L时，无能膜且腐蚀基体。2g/L时，复合加速剂A在1～9g/L能正常成膜；A9(3)固定H3PO425ml/L：加速剂A9g/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：H3PO415～25ml/L；Cr(Ⅵ)1.5～2g/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＞5min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。