硬質氧化(硬質陽極氧化)對材料的要求主要體現在材質選擇、表面質量、晶粒結構及成分控制等方面,以下是具體分析:
材質選擇:硬質氧化主要適用于鋁合金、鎂合金、鈦合金等輕質高強度金屬,其中鋁合金應用最為廣泛。不同合金體系對氧化工藝有特殊要求,
表面質量:材料表面需進行嚴格預處理,要求無劃痕、組織缺陷及夾雜物。棱角部位需倒圓處理,倒角半徑不小于0.5mm,避免電流集中導致局部過熱。表面粗糙度影響氧化膜均勻性,原始光潔度較高的零件經處理后光亮度可能降低1-2級。
晶粒結構:細晶粒結構更有利于獲得均勻致密的氧化膜。粗大晶粒易導致氧化膜出現橘皮狀外觀,降低防護性能。對于變形鋁合金,晶粒尺寸需控制在合理范圍,高硅鑄造鋁合金需優化熱處理工藝。
成分控制:銅含量超過5%或硅含量超過8%的鋁合金需采用特殊工藝。含銅鋁合金易形成疏松多孔的氧化膜,高硅合金膜層呈現灰暗外觀。這類材料需通過調整電解液濃度、電流密度等參數優化氧化效果。
尺寸精度:氧化膜厚度通常為50±5μm,單面尺寸增加約25μm。對于精密零件,需根據膜厚預留加工余量,確保氧化后尺寸符合公差要求。氧化膜的脆性特性限制了其在承受沖擊、彎曲或變形零件上的應用。
工藝適配性:材料需適應-10℃至+5℃的低溫電解環境,通過冷卻設備和攪拌維持電解液溫度均勻性。氧化過程中產生的熱量需及時導出,避免局部過熱導致零件燒傷。