張巧鳳
(航空工業(yè)計(jì)算所,陜西 西安 710065)
Alodine1200S是一種在鋁表面生成從淺彩虹金色到棕褐色保護(hù)膜的粉末狀化學(xué)品。室溫下使用,生成的鉻化膜將減小腐蝕并提高基材與涂層的結(jié)和力。Alodine1200S轉(zhuǎn)化膜化學(xué)品被列于資格表QPL-81706上,是美國(guó)空軍規(guī)范MIL-C-5541 B認(rèn)可的生成1A和3級(jí)涂層的原料。
筆者在幾種不同基材的鋁合金試樣上進(jìn)行了Alodine1200S轉(zhuǎn)化膜表面處理,并對(duì)其防鹽霧性能進(jìn)行試驗(yàn)研究與分析。
金屬表面處理是指通過一些物理、化學(xué)、機(jī)械或復(fù)合方法使金屬表面具有與基體不同的組織結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和物理狀態(tài),從而使經(jīng)過處理后的表面具有與基體不同的性能。經(jīng)過表面處理后的金屬材料,其基體的化學(xué)成分和力學(xué)性能并未發(fā)生變化(或未發(fā)生大的變化)。但其表面卻擁有了一些特殊性能,如高的耐磨性、腐蝕性、耐熱性及好的導(dǎo)電性、電磁特性、光學(xué)性能等[1]。
化學(xué)氧化是金屬在不通電的條件下,適當(dāng)?shù)臏囟确秶?,浸入處理溶液中發(fā)生化學(xué)反應(yīng),在金屬表面生成與基體有一定結(jié)合力的、不溶性的氧化膜的工藝。鋁及鋁合金是飛機(jī)制造、兵器工業(yè)生產(chǎn)的重要結(jié)構(gòu)材料,鋁及鋁合金雖然在大氣中很易形成一層天然氧化膜,但膜層很薄,抗蝕能力不夠,為了提高氧化膜的抗蝕性,必須進(jìn)行人工處理,增加其防護(hù)性能[2]。Alodine1200S生成的轉(zhuǎn)化膜是化學(xué)氧化膜的一種。
根據(jù)已有鋁合金材料的厚度,加工的試驗(yàn)試樣的尺寸有兩種,分別為254 mm×76.2 mm×2 mm和254 mm×76.2 mm×6 mm,其中,厚度為2 mm的試樣的基材為L(zhǎng)Y12-CZ和LD2-M,厚度為6 mm的試樣的基材為L(zhǎng)Y12-BCZYu、6061和LY12-R,圖1所示為試樣的外形。
圖1 試樣的外形
鹽霧試驗(yàn)的試驗(yàn)條件來自于標(biāo)準(zhǔn):GJB150.11A-2009《軍用裝備實(shí)驗(yàn)室環(huán)境試驗(yàn)方法 第11部分:鹽霧試驗(yàn)》。
鹽霧試驗(yàn)的試驗(yàn)條件如表1所示。
表1 鹽霧試驗(yàn)條件
本文所做鹽霧試驗(yàn)的合格判據(jù)為:構(gòu)件金屬無明顯發(fā)暗變黑,金屬防護(hù)層腐蝕面積占金屬防護(hù)層面積的30%以下。
鹽霧試驗(yàn)結(jié)果如表2所示。
表2 鹽霧試驗(yàn)結(jié)果
經(jīng)過Alodine 1200 s處理的試樣,基體材料是LY12-Bczyu、LY12-CZ、LD2-M的試樣通過了192 h的鹽霧試驗(yàn),基體材料是6061和LY12-R的試樣通過了96 h的鹽霧試驗(yàn),未通過168 h的鹽霧試驗(yàn)?;臑長(zhǎng)Y12-CZ、LD2-M的為帶包鋁層的試樣,基材為L(zhǎng)Y12-BCZYu、6061、LY12-R的為銑削加工而成的試樣,可以看出,帶包鋁層的材料的防鹽霧能力較強(qiáng),同樣為銑削加工的材料,LY12-BCZYu的防鹽霧能力明顯高于6061和LY12-R。
[1] 王學(xué)武.金屬表面處理技術(shù)[M].第2版.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2014.
[2] 劉光明.表面處理技術(shù)概論[M].第1版.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2011.