探索硫酸阳极化膜层出现麻点黑斑的解决方法

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探索硫酸阳极化膜层出现麻点黑斑的解决方法

陈姣丽|航宇救生装备有限公司

表1　硫酸阳极化工艺参数

工艺参数参数范围实测值摘要：硫酸阳极化膜层应色调均匀、呈黄绿色，针对铝合金零件阳极化后膜层出现麻点、晶程度大大提高。

黑斑等缺陷的情况。本文介绍通过分析原材料和工艺方法，对原材料重新进行热处理，使组织转换完全，得到合格的阳极化膜层。

关键词：硫酸阳极化；麻点；黑斑；热处理

生产中遇到两项零件硫酸阳极化后表面阳极化膜层光滑，平整，但有黑斑和麻点，见图1。

图1　问题零件阳极化后的表面状态

两项问题零件的材料均为1原因分析

7A04-T6。将其退膜后，零件表面晶粒度较大，较明显，极其轻微的夹层。见下图2。

图2　问题零件退膜后的表面状态对上述现象进行初步分析，认为阳极化膜

层出现黑斑和麻点主要有三个方面的原因：

（1）零件碱腐蚀时间过长；（2）槽液或工艺参数的问题；（3）材料原因。

首先，复查槽液成分，生产线各槽液均在2工艺试验

合格范围内，排除槽液问题；又复查最近两天表面处理材料为7A04-T6的硫酸阳极化零件，查看原始记录，均在工艺要求的范围，膜层均无上述问题。

从物资重新下料（同厂家，同规格、同材料），按问题零件相同的工艺参数（下表1）进行硫酸阳极化，膜层无异常，排除工艺参数这方面的原因。

槽液温度（℃）13～2618.5电流密度（A/dm2）1～1.51.3氧化时间（min）

34～50

50

一般阳极化的工艺流程如下：

碱洗→水洗→出光→水洗→硫酸阳极化→水洗→填充→水洗→吹干→交检→包装

问题零件阳极化膜层是光滑、平整的，不存在腐蚀坑；退膜后委托机将有问题的椅盆前梁表面铣去1mm左右，切成4块，做对比试验，2块不进碱腐蚀槽，用汽油清洗后进行硫酸阳极化，2块按正常流程进碱腐蚀槽，4块一起按上表一的工艺方法和参数同槽进行硫酸阳极化，硫酸阳极化后表面膜层与问题零件一致，无差异，排除碱腐蚀时间过长原因造成的。排除上述两个原因，只剩下材料原因。材料入厂复验合格（复验材料是否偏析、是否夹杂）但晶粒度未检测，材料状态未复验。该问题零件的原材料入司后未经过热处理，即原材料状态认可的T6态。问题零件是通过φ110和φ100的棒料铣加工成的，取用的是棒材芯部位置的料，而且问题零件膜层麻点、黑斑现象一致，初步分析是棒料芯部与外部材料状态不一致，在原材料热处理过程中，工艺参数、方法或设备的原因（1）淬火转移时间慢，基

体析出质点多；（2）淬火加热温度低或保温时间不足，再结晶度小。会产生粗晶，或未达到所要求的热处理3试验验证

T6态。

对问题零件按照GJB1694-1993重新进行热处理，使之重新达到T6态，热处理工艺参数如下：

（1）固溶处理：温度（465～475）℃，保温（30～60）min，水冷1；

（2）人工时效：温度（115～125）℃，时间24h，空冷1。

再对材料进行显微检测，发现显微组织有了较明显的变化，其对比图如下图3所示。图3中3.1和3.2图是问题零件的显微组织图，3.3图和3.4图是问题零件重新热处理后的显微组织图，对比非常明显，发现其显微组织中亚晶数量明显减少，基体无亚晶聚集现象，其再结

3.1 3.2

3.3 3.4

图3　问题零件重新热处理前后的对比图然后将热处理后的问题零件按原工艺参数进行硫酸阳极化，未发现上述问题（未出现黑斑和麻点），可见下图4。

图4　热处理后的问题零件重新硫酸阳极化后

将上述零件进行下述性能检测：

4性能检测

的膜层

（1）点滴试验，检测膜层的耐蚀性，满足企标和航标要求（技术要求：22℃，变色时间≥5min，实测≥7min）。

（2）硬度检测（技术要求：HBW≥140，实测HBW为170～180）。

说明重新热处理再阳极化后膜层性能满足要求。

（1）原材料热处理不充分是造成阳极化5结论

后膜层出现麻点和黑斑的主要原因。

（2）重新对原材料进行固溶和时效处理，使材料达到T6态，即可消除膜层出现麻点和黑斑的缺陷。

参考文献

[1]张铁钧.《航空制造工程手册》出齐并获桨[J].航空制造技术,1999(6):1-2.

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