鑄鋁AD1312磁力拋光前處理研究

王智勇　江澤軍　廖志祥　陳吉君　曹經倩

摘要：對鑄鋁ADC12材料磁力拋光工藝增加一酸洗前處理工藝，并對該前處理工藝進行研究。結果表明，選用硝酸與氫氟酸體積比為4：1，酸洗時間為5min的工藝對鑄鋁進行前處理較好，并且增加酸洗前處理工藝可降低材料表面含硅量，提高了試樣的光亮程度和磁力拋光效果。

關鍵詞：鑄鋁；磁力拋光；酸洗前處理

中圖分類號06 文獻標識碼A 文章編號2095-6363（2016）06-0171-02

近年來在汽車，化工、機械、紡織、廚房等許多領域，鋁材的應用大大增長。鑄鋁材料加入硅具有良好的流動性便于鑄造成型，但是由于材料中含硅導致工件表面的光澤度大大降低，不符合人們對美的要求，使得鑄造鋁合金材料的使用受限。在旋轉磁場作用下的鋼針對鑄鋁拋光工藝的基礎上，通過增加酸洗前處理工藝，并對該工藝進行一系列試驗和研究。試驗結果證明，通過酸洗前處理后的鑄鋁工件表面含硅量顯著降低，再利用磁力拋光技術對工件表面的整平作用，可得到具有較好表面光亮度的工件。

1.試驗

1.1試驗材料與前處理

試驗材料為鑄鋁ADC12。前處理：將長條鑄鋁ADC12機械加工成大小相等的試樣。（20mm×20mm×10mm），并把試樣置于磁力拋光機中以時間8min、頻率60Hz進行拋光，除去試樣表面毛刺、油污、灰塵等雜質。

1.2試驗工藝的研究

影響酸洗前處理效果的因素主要是硝酸與氫氟酸濃度比和酸洗時間。通過配制一系列濃度梯度比的硝酸與氫氟酸，并對不同濃度梯度比的酸液進行一系列酸洗時間的研究，得到比較好的硝酸與氫氟酸濃度比和酸洗時間。表面反應程度數(shù)字越大表示反應越劇烈，酸液對鑄鋁表面腐蝕越嚴重，結果如下所述。

由表1內數(shù)據(jù)可知硝酸與氫氟酸體積比為2：1時，反應太劇烈，不好控制試驗的進行；而配比6：1時，反應太慢，對試驗的進行也不利。因此在硝酸與氫氟酸體積比為4：1的時酸洗效果良好，符合實際效益。由表2內數(shù)據(jù)可知酸洗時間為2min或更短時、反應太慢，而酸洗時間為7min甚至更長時、試驗表面腐蝕過度，兩者都不可取。綜上，選用硝酸與氫氟酸體積比為4：1，酸洗時間為5min的工藝對鑄鋁進行前處理較好。

2.試驗結果及討論

用67%硝酸與40%氫氟酸體積比為4：1，酸洗時間為5min的工藝對鑄鋁進行酸洗前處理，并將處理后的試樣置于磁力拋光機中進行磁力拋光。對只進行初始拋光后的樣，酸處理后的樣和酸處理拋光后的試樣分別做表面形貌（SEM）和能譜分析（EDS）。檢測結果如圖1、圖2、圖3，能譜結果見表3。

由上述實驗檢測結果表3可知，初始拋光過的樣含硅量在14.72%，經過酸洗理后的樣含硅量大大減少甚至幾乎沒有，表明通過增加酸洗前處理這一工藝對降低試樣表面硅含量確實有比較好的效果。由圖3可知酸洗過后的試樣表面腐蝕坑洼大小不一、微觀形貌粗糙度很高。經過磁力拋光后，試樣表面形貌由圖3變成圖2所示，表明磁力拋光機中的鋼針對試樣表面起到整平作用，改善試樣表面形貌，提高試樣表面光亮度，并且從圖1和圖2兩幅圖對比明顯發(fā)現(xiàn)經過酸洗前處理后拋光的試樣平整度和光亮度更高。

3.結論

通過本實驗發(fā)現(xiàn)增加酸洗前處理工藝可大大降低鑄鋁ADC12材料表面含硅量，在實驗中使硅百分含量從14.72%降到幾乎為零，并且經過酸洗前處理后的拋光試樣，很好的提高了拋光試樣表面平整度和光亮度，增強了磁力拋光效果。