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【收藏】7系材料阳极氧化处理方法
2018-03-12 10:48:13 作者:黄志强 来源:中国铝表面网

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    今天小编为大家搜索整理一下七系铝合金阳极氧化方面的理论资料,最后黑色部分是由金吕氧化问题专案组群主黄志强提供,希望对大家有帮助!


    说到七系铝合金,我们想到的就是7075,7075指的是7系铝合金中的一种常用的其中一种。那么,我们先来了解一下它。


    7075材料主要应用于 航空固定装置,卡车,塔式建筑,船,管道及其他需要有强度的建筑上的应用的领域。如:飞机零部件、齿轮和轴、熔丝零件、仪表轴和齿轮、导弹零件跳进阀零件、涡轮、钥匙、飞机、航空及国防应用。当然还有我们比较常见的手机已有应用到,我们所用苹果8手机应该就有7075成分。


    7075铝合金的简介


    7系铝合金是另外一种常用的合金,品种繁多。它包含有锌和镁。比较常见的铝合金中强度最好的就是7075合金,但是它无法进行焊接,而且它的抗腐蚀性相当差,很多CNC切削制造的零部件用的就是7075合金。锌在这系列中是主要合金元素,加上少许镁合金可使材料能受热处理,到达非常高强度特性。这系列材料一般都加入少量的铜、铬等合金,而其中以编号7075铝合金尤为上品,强度最高,适合飞机构架及高 强度配件。


    7系铝合金属Al-Zn-Mg-Cu系超硬铝,该合金是20世纪40年代末期就已应用于飞机制造业,至今仍在航空工业上得到广泛应用的超高强度变形铝合金。其特点是,固溶处理后塑性好,热处理强化效果特别好,在150℃以下有高的强度,并且有特别好的低温强度;焊接性能差;有应力腐蚀开裂倾向;需经包铝或其他保护处理使用。双级时效可提高合金抗应力腐蚀开裂的能力。在退火和刚淬火状态下的塑性稍低于同样状态的2A12.稍优于7A04,板材的静疲劳。缺口敏感,应力腐蚀性能优于7A04.密度为2.85g/cm3。


    物理特性


    抗拉强度:524Mpa


    0.2%屈服强度:455Mpa


    弹性模量E:71GPa


    硬度:150HB


    密度:2.81g/cm^3[1]


    主要成分


    硅Si:≤0.40


    铁Fe:≤0.50


    铜Cu:1.2-2.0


    锰Mn:≤0.30


    镁Mg:2.1-2.9


    铬Cr:0.18-0.28


    锌Zn:5.1-6.1


    钛Ti:≤0.20


    铝Al:余量


    其他:


    单个:0.05


    合计:0.15


    产品特点


    1.高强度可热处理合金。


    2.良好机械性能。


    3.可使用性好。


    4.易于加工,耐磨性好。


    5.T7351状态增强了抗腐蚀断裂性


    6.用于高压结构零件的高强度材料。


    7075材料一般都加入少量铜、铬等合金该系当中以A7075-铝合金尤为上品,


    被誉为铝合金中最优良的产品,强度高、远胜任何软钢。此合金并具有良好机械性及阳极反应。


    代表用途有航空航天、模具加工、机械设备、工装夹具,


    特别用于制造飞机结构及其他要求强度高、抗腐蚀性能强的高应力结构体


    7075铝合金是一种冷处理锻压合金,强度高,远胜于软钢。7075是商用最强力合金之一。7075铝合金结构紧密,耐腐蚀效果强,良好机械性能及阳极反应。细小晶粒使得深度钻孔性能更好,工具耐磨性增强,螺纹滚制更与众不同。


    状态代号


    范围


    本标准规定了变形铝合金的状态代号。


    本标准适用于铝及铝加工产品。


    基本原则


    2.1基础状态代号用一个英文大写字母表示。


    2.2细分状态代号采用基础状态代号后跟一位或多位阿拉伯数字表示。


    2.3基本状态代号


    基本状态分为5种  代号 名称 说明与应用


    F 自由加工状态 适用于在成型过程中,对于加工硬化和热处理条件无特殊要求的产品,该状态产品的力学性能不作规定。


    O 退火状态 适用于经完全退火获得最低强度的加工产品。


    H 加工硬化状态 适用于通过加工硬化提高强度的产品,产品在加工硬化后可经过(也可不经过)使强度有所降低的附加热处理。


    W 固熔热处理状态 处理状态 一种不稳定状态,仅适用于经固溶热处理后,室温下自然时效的合金,该状态代号仅表示产品处于自然时效阶段。


    T 热处理状态(不同于F、O、H状态) 适用于热处理后,经过(或不经过)加工硬化达到稳定的产品。T代号后面必须跟有一位或多位阿拉伯数字。在T字后面的第一位数字表示热处理基本类型(从1~10),其后各位数字表示在热处理细节方面有所变化。如 6061—T 62 ;5083—H 343等。


    T1—从成型温度冷却并自然时效至大体稳定状态。


    T2—退火状态(只用于铸件)。


    T3—固溶处理冷作后自然时效。


    T31—固溶处理冷作(1%)后自然时效。


    T36—固溶处理冷作(6%)后自然时效。


    T37—固溶处理冷作(7%)后自然时效,用于2219合金。


    T4—固溶处理后自然时效。


    T41—固溶处理后沸水淬火。


    T411—固溶处理后空冷至室温,硬度在O及T6之间,残余应力低。


    T42—固溶处理后自然时效。由用户进行处理,适于2024合金,强度比T4稍低。


    T5—从成型温度冷却后人工时效。


    T6—固溶处理后人工时效。


    T61—T41+人工时效。


    T611—固溶处理,沸水淬火。


    T62—固溶处理后人工时效。


    T7—固溶处理后稳定化。提高尺寸稳定性,减小残余应力,提高抗蚀性。  T72—固溶处理后过时效。


    T73—固溶处理后进行分级时效,强度比T6低,抗蚀性显著提高。


    T76—固溶处理后进行分级时效。


    T8—固溶处理冷作后人工时效。


    T81—固溶处理后冷作,人工时效。为改善固溶处理后的变形及改善强度。  T86—固溶处理后冷作(6%),人工时效。


    T87—T37+人工时效。


    T9—固溶处理后人工时效再冷作。


    T10—从成型温度冷却,人工时效后冷作。


    Tx51—为消除固溶处理后的残余应力进行拉伸处理。  板材0.5~3%的永久变形,棒、型材1~3%的永久变形。


    X代表3、4、6或8,例如T351、T451、T651、T851,适用于板、拉制棒、线材,拉伸消除应力后不作任何矫正而时效。T3510、T4510、T8510,适用于挤压型材,拉伸消除应力后为使平直度符合公差进行矫正,并时效。


    Tx52—为消除固溶处理后的残余应力进行压缩变形,固溶处理后进行2.5%的塑性变形然后时效,例如T352、T652。


    Tx53—消除热应力。


    Tx54—为消除精密锻件固溶处理后的残余应力进行压缩变形。


    计算公式


    板料重量(公斤)=长*宽*厚*密度(0.0000028) 单位(mm)


    铝管重量(公斤)=0.0000028×3.14×0.25x(外径^2-内径^2)×长度 单位(mm)铝棒重量计算公式(公斤)=0.0000028 ×3.14×半径×半径×长度 单位(mm)


    现货规格


    7075-板材现货规格:0.3mm-350mm(厚度)


    7075棒材现货规格:3.0mm-500mm(直径)


    7075线材现货规格:0.1mm-20mm(线径)


    对应牌号


    国标:7075 GB/T3190--1996


    日标:A7075 JIS H4000-1999 JIS H4080-1999


    非标:76528 IS 733-2001 IS737-2001


    俄标:B95/1950 rocT 4785-1974


    EN:EN AW-7075/AlZn5.5MgCu EN573-3-1994


    德标:AlZnMgCu1.5/3.4365 DIN172.1-1986/w-nr


    法标:7075(A-Z5GU) NFA50-411 NFA50-451


    英标:7075(C77S) BS 1470-1988


    美标:7075/A97075 AA/UNS


    方法/步骤


    ①电解过程中切勿频繁取出查看膜的厚度,会发生再次放入氧化池不反应的问题,注意控制好电流,过大会烧蚀,过小不反应


    ②注意计算好工件表面积,这会和通电电流有一定比例关系,还有草酸含量也有关,否则会出现上膜慢,膜层较薄等问题,当然也和电解液有一定关系,我这边厂家只能做草酸的


    ③达到膜厚要求后取出后颜色会较重,用水清洗后,光泽十分好,水层干了之后会变暗,应该是正常反应,刚做出来那个亮


    锌镁铜是7075中主要合金元素。因为锌铜的存在,在该铝牌号材质上做阳极氧化膜,提升了一定的难度。


    首先,7075因锌的较大比例存在,工件在前处理酸或碱腐蚀表面自然氧化皮膜时,表层会覆上一层厚厚的黑灰,而这层黑灰的去除,不比压铸件硅灰去除容易多少。


    其次,7075铜元素的存在也是阳极表面时较为头痛的一件事情。电流小电压低,成膜速度慢,高电流电压,零件及为容易被电击伤。


    据平时做7075材质,总结了些心得分享给大家。


    当7075材质前处理时,碱或酸抛,都会有难以中合掉的一层黑灰。我们可以采取分次碱或酸抛,不要进行一次到位。以下以酸抛举例说明:第一次化学抛光时间可先抛10s,第二次再抛10s,水洗中合一下表层的黑灰,两分钟后黑灰中合效果不好,可选择再次抛光2-3s,提出后再次中合。以上是分次抛光方法,可按个人光泽度要求调整每一次抛光时间。


    常规的硝酸中合,除去黑膜并不合适。可按350g/L硝酸,加入部分铬酐搅拌均匀,温度升至30-35度,效果佳。


    阳极电压的给予方式,可选择递增方式逐步增加。举例说明下仅供参考:10V/5min,12V/10min。如果是染色产品,13V再延续20分钟。尽可能避免工件因电击伤而导致颜色不均匀。染色膜厚度不应低于10um。


    硫酸浓度控制在200g/L,温度16-18度,不易过高。7075材质阳极氧化稍有难度,前处理后的产品最好过一道去离子纯水,避免氯离子带入氧化槽,引起工件腐蚀。


    以上有不足之处的总结,还望给予指正。

 

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