铝硬化最常用的处理方法

‘壹’ 铝件表面氧化和硬化的工艺区别是什么

1、发生反应的化学方法不同。

硬化处理通常指喷沙或喷丸来实现的，主要调节表面组织的机械性能,，或为后续工艺做装备，是物理方法。阳极氧化是化学方法。

2、导电性不同。

铝件表面氧化出来理论上导电，硬化后理论上不导电。

3、适用场合不同。

氧化适用于装饰为主；而硬化以功能为主，一般用于耐磨、耐电的场合。

(1)铝硬化最常用的处理方法扩展阅读：

1、加工硬化是强化金属（提高强度）的方法之一，对纯金属以及不能用热处理方法强化的金属来说尤其重要。例如可以用冷拉、滚压和喷丸等工艺，提高金属材料、零件和构件的表面强度；或者零件受力后，某些部位局部应力常超过材料的屈服极限，引起塑性变形，由于加工硬化限制了塑性变形的继续发展，可提高零件和构件的安全度。

2、所谓铝的阳极氧化是一种电解氧化过程，在该过程中，铝和铝合金的表面通常转化为一层氧化膜，这层氧化膜具有保护性、装饰性以及一些其他的功能特性。从这个定义出发的铝的阳极氧化，只包括生成阳极氧化膜这一部分工艺过程。

‘贰’ 铝合金表面怎么样处理才能变硬

衡量铝合金硬度的参数有：铝合金厚度、抗拉强度、屈服强度、氧化膜厚度等。具体因素分析如下：

1.型材自身厚度：试想，一个铝合金的铝皮，只有1mm厚，轻轻的用铁锤一锤就坏掉了，就算后面的处理再好，也没有什么抗压强度、屈服强度。

2.热处理。

铝合金热处理包含：退火、淬火（固溶热处理）、时效处理。

铝合金热处理不同于钢的热处理，但同样是通过热处理的方法，可以使铝合金表面的硬度增强。大致思路也是先将铝合金淬火，然后时效处理，时效处理也就是放到自然温度下面4~6昼夜（亦可人工时效处理），铝合金的硬度和强度都会大大提高！

淬火处理是铝合金加热到450~460℃，保温一段时间，保温多久根据型材厚度决定。然后是冷却时间，控制好冷却速度，能够有效的提高铝合金的力学性能、抗腐蚀性等。

3.阳极氧化处理

通过电化学，使铝合金表面形成一层致密的氧化膜，这层氧化膜可以防止铝合金被进一步氧化，保证铝型材长期颜色新鲜，有助于提升铝合金的抗老化能力和表面硬度。

4.表面工艺处理

主要是电泳工艺和喷涂工艺，电泳工艺可以使铝型材表面镀上新的一层保护膜，增强表面抗腐蚀能力，而且能够保证50年不褪色，漆膜的硬度也很高，可耐3H以上的铝笔硬度刻画。所以就再一次的提升了铝型材表面的硬度。

综上所述，从铝型材的热处理工艺，到后面的生产加工工艺，以及成为最后的铝合金成品的过程中，可以一步一步的强化铝型材本身的硬度。这就包含型材本身的硬度，型材表面的硬度。

‘叁’ 金属表面加硬的方法有哪些

根据金属的不同，方法也不同，如下：

一、阳极氧化
主要是铝的阳极氧化，是利用电化学原理，在铝和铝合金的表面生成一层Al2O3（氧化铝）膜。这层氧化膜具有防护性、装饰性、绝缘性、耐磨性等特殊特性。

工艺流程:

单色、渐变色：

抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化→中和→染色→封孔→烘干

双色：

①抛光/喷砂/拉丝→除油→遮蔽→阳极氧化1→阳极氧化2 →封孔→烘干

②抛光/喷砂/拉丝→除油→阳极氧化1 →镭雕→阳极氧化2 →封孔→烘干

技术特点:

1、提升强度

2、实现除白色外任何颜色

3、实现无镍封孔，满足欧、美等国家对无镍的要求

技术难点及改善关键点：

阳极氧化的良率水平关系到最终产品的成本，提升氧化良率的重点在于适合的氧化剂用量、适合的温度及电流密度，这需要结构件厂商在生产过程中不断探索，寻求突破。

产品推荐：

E+G弧形手柄，采用阳极氧化材质，环保、耐用。

二、电泳
用于不锈钢、铝合金等，可使产品呈现各种颜色，并保持金属光泽，同时增强表面性能，具有较好的防腐性能。

工艺流程：

前处理→电泳→烘干

优点：

1、颜色丰富；

2、无金属质感，可配合喷砂、抛光、拉丝等；

3、液体环境中加工，可实现复杂结构的表面处理；

4、工艺成熟、可量产。

缺点：

掩盖缺陷能力一般，压铸件做电泳对前处理要求较高。

三、微弧氧化
在电解质溶液中（一般是弱碱性溶液）施加高电压生成陶瓷化表面膜层的过程，该过程是物理放电与电化学氧化协同作用的结果。

工艺流程：

前处理→ 热水洗→ MAO → 烘干

优点：

1、陶瓷质感，外观暗哑，没有高光产品，手感细腻，防指纹；

2、基材广泛：Al, Ti, Zn, Zr, Mg, Nb, 及其 合金等；

3、前处理简单，产品耐腐蚀性、耐候性极佳，散热性能佳。

缺点：

目前颜色受限制，只有黑色、灰色等较成熟，鲜艳颜色目前难以实现；成本主要受高耗电影响，是表面处理中成本最高的其中之一。

四、PVD真空镀
全称物理气相沉积，是一种工业制造上的工艺，是主要利用物理过程来沉积薄膜的技术。

工艺流程:

PVD前清洗→进炉抽真空→洗靶及离子清洗→镀膜→镀膜结束，冷却出炉→后处理（抛光、AFP）

技术特点:

PVD（Physical Vapor Deposition,物理气相沉积) 可以在金属表面镀覆高硬镀、高耐磨性的金属陶瓷装饰镀层

五、电镀
是利用电解作用使金属的表面附着一层金属膜的工艺从而起到防止腐蚀，提高耐磨性、导电性、反光性及增进美观等作用的一种技术。

工艺流程：

前处理→无氰碱铜→无氰白铜锡→镀铬

优点：

1、镀层光泽度高，高品质金属外观；

2、基材为SUS、Al、Zn、Mg等；成本相对PVD低。

缺点：

环境保护较差，环境污染风险较大。

六、粉末喷涂
是用喷粉设备（静电喷塑机）把粉末涂料喷涂到工件的表面，在静电作用下，粉末会均匀的吸附于工件表面，形成粉状的涂层；粉状涂层经过高温烘烤流平固化，变成效果各异（粉末涂料的不同种类效果）的最终涂层。

工艺流程：

上件→静电除尘→喷涂→低温流平→烘烤

优点：

1、颜色丰富，高光、哑光可选；

2、成本较低，适用于建筑家具产品和散热片的外壳等；

3、利用率高，100%利用，环保；

4、遮蔽缺陷能力强；5、可仿制木纹效果。

缺点：

目前用于电子产品比较少。

‘肆’ 表面硬化的处理方法

常用的表面硬化处理方法主要有渗碳、氮化、硬质阳极氧化、镀铬、表面淬火以及渗金属等。 铝的阳极氧化是以铝或铝合金作阳极，以铅板作阴极在电解液中电解，使其表面生成氧化膜层。经过阳极氧化，铝表面能生成厚度为几个至几百微米的氧化膜。这层氧化膜的表面是多孔蜂窝状的，比起铝合金的天然氧化膜，其耐蚀性、耐磨性和装饰性都有明显的改善和提高。采用不同的电解液和工艺条件，就能得到不同性质的阳极氧化膜。
. 表面淬火是指将工件表面一定深度范围内迅速加热到淬火温度，然后迅速冷却，在一定深度范围内达到淬火目的的热处理工艺。目的是在工件表面一定深度范围内获得马氏体组织，而心部仍保持淬火前的组织状态（调质或者正火状态），从而使表面硬而耐磨，而心部又有足够的塑性和韧性。主要用于中碳调质钢和球墨铸铁制的机器零件。

‘伍’ 铝合金强化手段

方式1、铝合金冷变形强化，冷作硬化。强化程度随变形度、变形温度及材料本身的性质而不同。金属铝合金材料在再结晶温度以下冷变形的方式。

方式2、细化组织强化。在铝合金中添加微量元素细化组织。铸造铝合金中常加入微量元素作变质处理来细化合金组织，提高强度和塑性。变形铝合金中添加微量钛、锆、铍、锶以及稀土元素，提高合金的强度和塑性的方式。

方式3、细化晶粒，从熔铸开始改善铸锭的晶粒度。加工硬化，抗拉强度提高，延伸率降低。铝合金分为可热处理强化合金和不可热处理强化合金。

方式4、时效强化。时效过程中使合金的强度、硬度增高的现象称为时效强化或时效硬化。铝合金热处理后可以得到过饱和的铝合金基固溶体的方式。

方式5、固溶强化。合金元素加入纯铝中形成无限固溶体或有限固溶体，强度增加，塑性与抗压力增加。常用铜、镁、锰、锌、硅、镍等。铝合金

方式6、过剩相强化。合金中过剩相的数量愈多，其强化效果愈好，但过剩相多时，由于合金变脆而导致强度、塑性降低的方式。当合金中加入的合金元素含水量超过其极限溶解度时，淬火加热时便有一部分不能溶入固溶体的第二相出现称之为过剩相。

‘陆’ 铝合金表面处理有哪几种方法

1、喷砂，主要作用是表面清理，在涂装（喷漆或喷塑）前喷砂可以增加表面粗糙度，对附着力提高有一定贡献，但贡献有限，不如化学涂装前处理。

2、钝化是使金属表面转化为不易被氧化的状态，而延缓金属的腐蚀速度的方法。

3、着色：对铝进行上色主要有两种工艺：一种是铝氧化上色工艺，另外一种是铝电泳上色工艺。在氧化膜上形成各种颜色,以满足一定使用要求,如光学仪器零件常用着黑色,纪念章着上金黄色等。

导电氧化(铬酸盐转化膜)——用于既要防护又要导电的场合。

4、化学抛光化学抛光是利用铝和铝合金制作在酸性或碱性电解质溶液中的选择性自溶解作用，来整平抛光制年表面，以降低其表面粗糙度、PH的化学加工方法。

这种抛光方法具有设备简单、不用电源，不受制件外型尺寸限制，抛兴速度高和加工成本低等优点。铝及铝合金的纯度对化学抛光的质量具有很大的影响，它的纯度愈高，抛光质量愈好，反之就愈差。

5、化学氧化：氧化膜较薄，厚度约为0.5～4微米,且多孔，质软，具有良好的吸附性，可作为有机涂层的底层，但其耐磨性和抗蚀性能均不如阳极氧化膜；

铝及铝合金化学氧化的工艺按其溶液性质可分为碱性氧化法和酸性氧化法两大类。

按膜层性质可分为:氧化物膜、磷酸盐膜、铬酸盐膜、铬酸－磷酸盐膜。

6、喷涂：用于设备的外部防护、装饰,通常都在氧化的基础上进行。铝件在涂装前应进行前处理才能使涂层和工件结合牢固，一般的有三种方法：磷化（磷酸盐法）、铬化（无铬铬化）、化学氧化。

7、电化学氧化，铝及铝合金的化学氧化处理设备简单，操作方便，生产效率高，不消耗电能，适用范围广，不受零件大小和形状的限制。氧化膜厚度约为5～20微米（硬质阳极氧化膜厚度可达60～200微米），有较高硬度，良好的耐热和绝缘性，抗蚀能力高于化学氧化膜，多孔，有很好的吸附能力。