鋁材拋光處理

      拋光是克服金屬材料表面缺陷，提高表面光潔度的常用方法。拋光大體可分為機(jī)械拋光、化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光三大類。機(jī)械拋光時(shí)先采用布輪拋光機(jī)加拋光膏對材料表面進(jìn)行粗拋磨，再用細(xì)布輪精拋，使材料表面達(dá)到要求的光潔效果。多用于陽極氧化染色標(biāo)牌和旋紋，折光標(biāo)牌用的鋁板材的裝飾性處理。機(jī)械拋光后的鋁板，為了獲得不錯(cuò)的光亮度及良好的氧化效果，有時(shí)還需要進(jìn)行化學(xué)拋光和電化學(xué)拋光。化學(xué)拋光多在酸性溶液中進(jìn)行。電化學(xué)拋光則是更高的表面精加工方法，可以獲得光亮度更高的‘鏡面’效果和減少大氣對鋁板表面的氧化。

　　▲鋁的化學(xué)拋光溶液配方和工藝條件如下（供參考）

　　磷酸<相對密度1.7;90%(w)>75% NiSO4·6H2O 2g/1000ml

　　硫酸<相對密度1.84;98%(w)>15%溶液溫度100—115℃

　　HNO3<相對密度1.42;65%(w)>10%拋光時(shí)間1—15min

　　▲酸性電化學(xué)拋光溶液的配方和工藝條件如下（供參考）

　　磷酸相對密度1.7090%

　　甘油(丙三醇)1%

　　溶液溫度55—65℃

　　電壓12—20V

　　電流密度10—30A/dm2

　　拋光時(shí)間1—4min

　　▲堿性電化學(xué)溶液的配方和工藝條件如下（供參考）

　　水1000ml溶液溫度80—85℃

　　無水碳酸鈉300g拋光時(shí)間3—5min

　　磷酸鈉100g電壓12V

　　NaOH 30g電流密度3—6A/dm2

　　配制時(shí)應(yīng)邊加熱邊攪拌，完全溶解后方可使用。

　　▲電化學(xué)拋光后可以用下列溶液和工藝條件去膜

　　水1000ml

　　磷酸相對密度1.70905g

　　鉻酐(三氧化鉻)20g

　　溶液溫度90—100℃時(shí)間:去盡為止

雜質(zhì)元素在鋁合金中的影響

     釩在鋁合金中形成VAl11難熔化合物，在熔鑄過程中起細(xì)化晶粒作用，但比鈦和鋯的作用小。釩也有細(xì)化再結(jié)晶組織、提高再結(jié)晶溫度的作用?！　?/span>

    鈣在鋁合金中固溶度極低，與鋁形成CaAl4化合物，鈣又是鋁合金的超塑性元素，大約5％鈣和5％錳的鋁合金具有超塑性。鈣和硅形成CaSi，不溶于鋁， 由于減小了硅的固溶量，可稍微提高工業(yè)純鋁的導(dǎo)電性能。鈣能改善鋁合金切削性能。CaSi2不能使鋁合金熱處理強(qiáng)化。微量鈣有利于去除鋁液中的氫?！　?/span>

    鉛、錫、鉍元素是低熔點(diǎn)金屬，它們在鋁中固溶度不大，略降低合金強(qiáng)度，但能改善切削性能。鉍在凝固過程中膨脹，對補(bǔ)縮有利。高鎂合金中加入鉍可防止鈉脆。　　

    銻主要用作鑄造鋁合金中的變質(zhì)劑，變形鋁合金很少使用。僅在Al-Mg變形鋁合金中代替鉍防止鈉脆。銻元素加入某些Al-Zn-Mg-Cu系合金中，改善熱壓與冷壓工藝性能。　　

    鈹在變形鋁合金中可改善氧化膜的結(jié)構(gòu)，減少熔鑄時(shí)的燒損和夾雜。鈹是有毒元素，能使人產(chǎn)生過min性zhong毒。因此，接觸食品和飲料的鋁合金中不能含有鈹。焊接材料中的鈹含量通?？刂圃?μg/ml以下。用作焊接基體的鋁合金也應(yīng)控制鈹?shù)暮?。　?/span>

    鈉在鋁中幾乎不溶解，zui大固溶度小于0.0025％，鈉的熔點(diǎn)低（97.8℃）,合金中存在鈉時(shí)，在凝固過程中吸附在枝晶表面或晶界，熱加工時(shí)，晶界上的 鈉形成液態(tài)吸附層，產(chǎn)生脆性開裂時(shí)，形成NaAlSi化合物，無游離鈉存在，不產(chǎn)生“鈉脆”。當(dāng)鎂含量超2％時(shí)，鎂奪取硅，析出游離鈉，產(chǎn)生“鈉脆”。因 此高鎂鋁合金不允許使用鈉鹽熔劑。防止“鈉脆”的方法有氯化法，使鈉形成NaCl排入渣中，加鉍使之生成Na2Bi進(jìn)入金屬基體；加銻生成Na3Sb或加 入稀土亦可起到相同的作用。

拉絲與旋紋處理

      拉絲可根據(jù)裝飾需要，制成直紋、亂紋、螺紋波紋和旋紋等幾種。

　　直紋拉絲是指鋁板表面用機(jī)械摩擦的方法加工出直線紋路。它具有刷紋鋁板表面劃痕和裝飾鋁板表面的雙重作用。直線拉絲有連續(xù)絲紋和斷續(xù)絲紋兩種。連續(xù)絲紋可用百潔布或不銹鋼刷通過對鋁板表面進(jìn)行連續(xù)水平線摩擦獲取。改變不銹鋼刷的鋼絲直徑，可獲取不同粗細(xì)的紋路。斷續(xù)紋絲一般在刷光機(jī)上加工制得。制作原理:采用兩組同向旋轉(zhuǎn)的差動(dòng)輪，上組為快速旋轉(zhuǎn)的磨輥，下組為慢速轉(zhuǎn)送的膠輥，鋁或鋁合金板從兩組輥輪中經(jīng)過，被刷出細(xì)膩的斷續(xù)Z直紋。

　　亂紋拉絲是高速運(yùn)轉(zhuǎn)的銅絲刷下，使鋁板前后左右移動(dòng)摩擦所獲得的一種無規(guī)則，無明顯紋路的亞光絲紋。這種加工，對鋁或鋁合金析的表面要求較高。

　　波紋一般在刷光機(jī)和擦紋機(jī)上制作。利用上組磨輥的軸向運(yùn)動(dòng)，在鋁或鋁合金板表面磨刷，得出波浪式紋路。

　　旋紋也稱旋光，是采用圓柱狀毛氈或研石尼龍輪裝在鉆床上，用煤油調(diào)和拋光油膏，對鋁或鋁合金板表面進(jìn)行旋轉(zhuǎn)拋磨所獲得的一種絲紋。它多用于圓形標(biāo)牌和小型裝飾性表盤的裝飾性加工。

　　螺紋是用一臺(tái)在軸上裝有圓形毛氈的小電機(jī)，將其固定在桌面上，與桌子邊沿成60度左右的角度。別外做一個(gè)裝有固定鋁板壓條的拖板，在拖板上貼一條邊沿齊直的聚酯薄膜用來限制螺紋寬度。利用毛氈的旋轉(zhuǎn)與拖板的直線移動(dòng)，在鋁板表面旋擦出寬度一致的螺紋紋路。

鋁合金時(shí)效爐之影響時(shí)效的因素

      鋁合金時(shí)效爐之影響時(shí)效的因素，包括時(shí)效溫度的影響，從淬火到人工時(shí)效之間停留時(shí)間的影響，合金化學(xué)成分的影響及合金的固溶處理工藝影響。

　　時(shí)效溫度的影響

　　在不同溫度時(shí)效時(shí)，析出相的臨界晶核大小、數(shù)量、成分以及聚集長大的速度不同，若溫度過低，由于擴(kuò)散困難，G·P區(qū)不易形成，時(shí)效后強(qiáng)度、硬度低，當(dāng)時(shí)效溫度過高時(shí)，擴(kuò)散易進(jìn)行，過飽和固溶體中析出相的臨界晶核尺寸大，時(shí)效后強(qiáng)度、硬度偏低，即產(chǎn)生過時(shí)效。因此，各種合金都有適宜的時(shí)效溫度。

　　1、從淬火到人工時(shí)效之間停留時(shí)間的影響：

　　研究發(fā)現(xiàn)，某些鋁合金如Al－Mg－Si系合金在室溫停留后再進(jìn)行人工時(shí)效，合金的強(qiáng)度指標(biāo)達(dá)不到zui大值，而塑性有所上升。如ZL101鑄造鋁合金，淬火后在室溫下停留一天后再進(jìn)行人工時(shí)效，強(qiáng)度極限較淬火后立即時(shí)效的要低10～20Mpa，但塑性要比立刻進(jìn)行時(shí)效的鋁合金有所提高。

　　2、合金化學(xué)成分的影響：

　　一種合金能否通過時(shí)效強(qiáng)化，首先取決于組成合金的元素能否溶解于固溶體以及固溶度隨溫度變化的程度。如硅、錳在鋁中的固溶度比較小，且隨溫度變化不大，而鎂、鋅雖然在鋁基固溶體中有較大的固溶度，但它們與鋁形成的化合物的結(jié)構(gòu)與基體差異不大，強(qiáng)化效果甚微。因此，二元鋁－硅、鋁－錳、鋁－鎂、鋁－鋅通常都不采用時(shí)效強(qiáng)化處理。而有些二元合金，如鋁－銅合金，及三元合金或多元合金，如鋁－鎂－硅、鋁－銅－鎂－硅合金等，它們在熱處理過程中有溶解度和固態(tài)相變，則可通過熱處理進(jìn)行強(qiáng)化。

　　3、合金的固溶處理工藝影響：

　　為獲得良好的時(shí)效強(qiáng)化效果，在不發(fā)生過熱、過燒及晶粒長大的條件下，淬火加熱溫度高些，保溫時(shí)間長些，有利于獲得zui大過飽和度的均勻固溶體。另外在淬火冷卻過程不析出第二相，否則在隨后時(shí)效處理時(shí)，已析出相將起晶核作用，造成局部不均勻析出而降低時(shí)效強(qiáng)。