在鋁及鋁合金表面上形成綠色非晶型的鉻酸?磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的過程叫鉻磷化,是在含有磷酸、六價鉻和堿性氟化物等組成的酸性溶液中進行的。國際標準化組織已制定了鋁及鋁合金鉻酸?磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的標準。
1試驗部分
1.1試驗條件
材料工業(yè)純鋁L6;溫度20℃;時間10min。
工藝流程除油除銹→水洗→浸酸→水洗→鉻磷化→水洗→自然干燥(或<70℃干燥)。
檢驗標準反應(氣泡)的強弱、膜層的顏色深淺、附著力、膜的質(zhì)量。
1.2成膜影響因素
1.2.1配方組成
(1)復合加速劑A9g/L、Cr(Ⅵ) 2
g/L時,H3PO4在5~40ml/L?范圍內(nèi)可形成附著力優(yōu)良的膜,H3PO4≥40ml/L則形成疏松的粉狀膜。
(2)固定H3PO4 25ml/L、Cr(Ⅵ) 2g/L時,復合加速劑A在1~9g/L能正常成膜;A 9?
15g/L形成粉狀膜;A>15g/L時,無能膜且腐蝕基體。
(3)固定H3PO4 25ml/L:加速劑A
9g/L時,Cr(Ⅵ)含量在1~5g/L,綠色膜顏色逐漸變淺,膜層附著力優(yōu)良,說明Cr(Ⅵ)參與成膜過程,以Cr(Ⅲ)的形式進入膜層。為保護環(huán)境減少污染,Cr(Ⅵ)的含量選擇低含量為宜。
根據(jù)反復試驗確定鉻磷化的最佳工藝配方為:
H3PO4 15~25ml/L;Cr(Ⅵ) 1.5~2 g/L;復合加速劑6~9g/L。
.2.2溫度的影響
溫度升高,反應加快,8~45℃下均能形成優(yōu)良的綠色膜,>45℃后,溫度升高反應劇烈,膜色反而變淺且疏松,繼續(xù)提高以致無膜而腐蝕基體。試驗證明鉻磷化完全可以室溫加工。
1.2.3時間的影響膜重與處理時間的關系。
t≤5min形成彩虹色膜,t>5
min形成淺綠色膜并隨時間延長綠色加深,25~35min形成深綠色膜。當時間延長至數(shù)小時,膜層粗糙疏松。
1.2.4基材的適應性
鉻磷化對鋁及鋁合金材料的加工適應性很廣泛,對工業(yè)純鋁、防銹鋁、硬鋁以及鑄造鋁合金(硅鋁合金)等,都具有基體相同的成膜規(guī)律,零件表面的光澤顏色及粗糙度等僅對膜的光澤和顏色略有影響。
2膜的性質(zhì)
鉻磷化膜是非晶型的,膜薄時呈帶彩虹色的淺綠色,稍厚的膜呈橄欖綠色。薄膜的柔韌性優(yōu)良,能承受零件的各種變形加工。厚膜的脆性較提高。新鮮的鉻磷化膜易溶于的1∶1硝酸溶液。經(jīng)干燥并存放一段時間后膜的抗蝕性能提高,不溶于1∶1的硝酸、磷酸和硫酸。在大氣中放置一年無腐蝕、退色,膜層完好。