論汽車(chē)變速器鋁合金殼體與零部件的表面防腐

鄭健，史曉龍

（陜西法士特汽車(chē)齒輪傳動(dòng)有限公司，陜西 寶雞 722409）

1 涂層處理

1.1 化學(xué)鍍工藝

鋁合金性能很活躍，容易在其表面形成氧化膜，導(dǎo)致金屬鍵難形成，在其表面進(jìn)行化學(xué)鍍比較困難。一般都會(huì)先在鋁合金表面鍍鎳，再在此基礎(chǔ)上鍍其他元素，化學(xué)鍍鎳工藝中應(yīng)用最廣泛的兩種方法：浸鋅―預(yù)鍍層法和直接化學(xué)鍍鎳。浸鋅―預(yù)鍍層法的缺點(diǎn)是在潮濕的腐蝕環(huán)境中，鋅相對(duì)于鎳鍍層是陽(yáng)極，將受到橫向腐蝕，最終導(dǎo)致鎳層剝落，而且兩次浸鋅之間有一次硝酸退鋅程序，會(huì)污染生產(chǎn)環(huán)境。化學(xué)鍍是一種新型的金屬表面技術(shù)，技術(shù)工藝簡(jiǎn)便、節(jié)能環(huán)保，使用范圍很廣，鍍層均勻。在防護(hù)性能方面，能提高產(chǎn)品的耐蝕性和使用壽命，在功能性方面，能提高加工件的耐磨潤(rùn)滑性等功能，因而成為表面處理技術(shù)的一個(gè)新發(fā)展。

1.2 熱噴涂工藝

熱噴涂技術(shù)可以噴涂各種金屬合金及非金屬等多數(shù)固態(tài)材料，因此能制成具備各種性能的功能涂料，并且施工靈活、適應(yīng)性強(qiáng)。但熱噴涂方式得到的涂層對(duì)基體的結(jié)合力較低，涂層空隙多，還需要進(jìn)一步改善。

熱噴涂是以某種形式的熱源將噴涂材料加熱，形成熔融或半熔融狀態(tài)的微粒，微粒以一定的速度沖擊并沉積在基體表面上，形成一定特性的噴涂層。針對(duì)鋁合金零件表面的涂層處理，熱噴涂方法是一種較成熟有效的表面處理方法。熱噴涂工藝的優(yōu)點(diǎn)有：設(shè)備輕便、工藝靈活、操作過(guò)程少、加工時(shí)間短、修復(fù)快捷、涂層厚度可以控制。

2 鋁合金表面的氧化處理方法

鋁合金的抗腐蝕能力不強(qiáng)，容易沾染污跡。因此，鋁合金產(chǎn)品通常要進(jìn)行特殊的氧化處理，從而獲得具有耐蝕、耐磨等良好性能的人工模。

2.1 陽(yáng)極氧化法

陽(yáng)極氧化法陽(yáng)極以電解液中的鋁合金制品為材料，陰極以鋁板作為材料，余意通電。通電后制品表面會(huì)生成一層氧化膜的過(guò)程。經(jīng)過(guò)陽(yáng)極氧化，鋁合金表面能生成厚度為幾微米至幾百微米的氧化膜。氧化膜的表面為多孔蜂窩狀，該膜具有雙層結(jié)構(gòu)，即直接與鋁合金表面相連接的，較薄的阻擋層和多孔的氧化膜表面層。陽(yáng)極氧化法的缺點(diǎn)，由于對(duì)涂層的吸附性差、成本較高以及涂層抗沖擊性不理想等原因，在工業(yè)生產(chǎn)中使用較少。

2.2 化學(xué)氧化法

化學(xué)氧化法，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)在表面生成一層具有良好吸附性的多孔氧化膜，可作為有機(jī)涂層的底層。化學(xué)氧化法的特點(diǎn)是：操作方便、設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低、效率高，應(yīng)用于不適合電化學(xué)處理的鋁殼及鋁合金制品零件。常見(jiàn)的氧化方法分別是磷酸鹽―鉻酸鹽氧化法、堿性鉻酸鹽氧化法、鉻酸鹽氧化法。由于化學(xué)氧化法形成的膜性能不佳，氧化膜較薄，并且六價(jià)鉻對(duì)環(huán)境和人體有嚴(yán)重危害，近年來(lái)其應(yīng)用已逐漸受到限制，所以在工業(yè)中應(yīng)用也不廣范。

2.3 微弧氧化法

微弧氧化法是依據(jù)陽(yáng)極氧化法的基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種新型鋁合金表面陶瓷化技術(shù)。該技術(shù)運(yùn)用高能密度的微等離子弧，氧化后形成的膜層和硬度大大提高，而且工藝簡(jiǎn)單、生產(chǎn)效率高、低污染，處理能力強(qiáng)，是一項(xiàng)前景相對(duì)看好的表面處理新技術(shù)，較普通的陽(yáng)極氧化法其工作電壓更高、工作電流更大，得到的陶瓷膜與陽(yáng)極氧化膜結(jié)構(gòu)一樣，但是它的膜空隙小、孔隙率低、與基體結(jié)合緊密、摩擦因數(shù)小、分布均勻，從而具有更高的耐蝕性和耐磨性。

2.4 激光熔覆法

在激光表面熔覆技術(shù)是在高能光束的作用下將合金粉末或陶瓷粉末與基體表面迅速加熱并融化，光束移開(kāi)后自然冷卻的一種表面強(qiáng)化方法。方法的優(yōu)勢(shì)為經(jīng)濟(jì)效益高，能降本增效，節(jié)約材料。缺點(diǎn)為界面上容易形成裂紋，實(shí)際應(yīng)用中對(duì)基體復(fù)雜形狀的容許度、涂層的尺寸精度、表面粗糙度等問(wèn)題較難解決。

2.5 稀土轉(zhuǎn)化膜法

稀土轉(zhuǎn)化膜法時(shí)至今日已經(jīng)有很長(zhǎng)的悠久歷史，目前已經(jīng)有很多研究機(jī)構(gòu)對(duì)稀土元素在鋁合金轉(zhuǎn)化膜中的應(yīng)用做了大量的研究。在稀土化合物中被研究較多的是鈰的可溶性鹽類(lèi)。稀土轉(zhuǎn)化膜法的優(yōu)點(diǎn)是工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)成本低。缺點(diǎn)是稀土鹽溶液需要長(zhǎng)期浸泡，并且需要在較高的溫度中，工藝處理時(shí)間長(zhǎng)。

3 鋁合金防腐涂料的使用及未來(lái)的發(fā)展方向

鋁合金防腐經(jīng)表面處理后性能得到很大提高，但是除此之外還要進(jìn)行涂裝涂料才能進(jìn)一步滿足防腐的要求。鋁合金防腐底漆通常是將那個(gè)具有防腐功能的顏料加入在氯化橡膠、醇酸樹(shù)脂、聚氨酯、環(huán)氧樹(shù)脂等基料樹(shù)脂中，傳統(tǒng)的防腐顏料大都使用鉻酸鹽可達(dá)到防腐蝕的目的。隨著社會(huì)的進(jìn)步和人民生活水平的不斷提高，環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，我國(guó)環(huán)保型涂料也得到了進(jìn)一步的重視和發(fā)展，對(duì)基料和防銹顏料的要求越來(lái)越高，朝著無(wú)污染或低污染的方向發(fā)展，隨著各種鋁合金制品的發(fā)展，涂料在朝著更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保、防腐性能更好的方向發(fā)展。

4 結(jié)束語(yǔ)

隨著時(shí)代的進(jìn)步和發(fā)展，鋁合金在航空、航天、建筑、化工、汽車(chē)、電子、通信等領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，這就要讓鋁合金材料在使用中能承受更加惡劣的工作條件和環(huán)境，擁有更優(yōu)異的功能特性。我們需要不斷的去研究鋁合金表面涂層工藝，讓鋁合金發(fā)揮更高性能，對(duì)現(xiàn)代化發(fā)展具有更高的價(jià)值。