論汽車變速器鋁合金殼體與零部件的表面防腐

鄭健，史曉龍

（陜西法士特汽車齒輪傳動有限公司，陜西 寶雞 722409）

1 涂層處理

1.1 化學鍍工藝

鋁合金性能很活躍，容易在其表面形成氧化膜，導致金屬鍵難形成，在其表面進行化學鍍比較困難。一般都會先在鋁合金表面鍍鎳，再在此基礎上鍍其他元素，化學鍍鎳工藝中應用最廣泛的兩種方法：浸鋅―預鍍層法和直接化學鍍鎳。浸鋅―預鍍層法的缺點是在潮濕的腐蝕環境中，鋅相對于鎳鍍層是陽極，將受到橫向腐蝕，最終導致鎳層剝落，而且兩次浸鋅之間有一次硝酸退鋅程序，會污染生產環境。化學鍍是一種新型的金屬表面技術，技術工藝簡便、節能環保，使用范圍很廣，鍍層均勻。在防護性能方面，能提高產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滑性等功能，因而成為表面處理技術的一個新發展。

1.2 熱噴涂工藝

熱噴涂技術可以噴涂各種金屬合金及非金屬等多數固態材料，因此能制成具備各種性能的功能涂料，并且施工靈活、適應性強。但熱噴涂方式得到的涂層對基體的結合力較低，涂層空隙多，還需要進一步改善。

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。熱噴涂工藝的優點有：設備輕便、工藝靈活、操作過程少、加工時間短、修復快捷、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，容易沾染污跡。因此，鋁合金產品通常要進行特殊的氧化處理，從而獲得具有耐蝕、耐磨等良好性能的人工模。

2.1 陽極氧化法

陽極氧化法陽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。通電后制品表面會生成一層氧化膜的過程。經過陽極氧化，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，該膜具有雙層結構，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。陽極氧化法的缺點，由于對涂層的吸附性差、成本較高以及涂層抗沖擊性不理想等原因，在工業生產中使用較少。

2.2 化學氧化法

化學氧化法，通過化學反應在表面生成一層具有良好吸附性的多孔氧化膜，可作為有機涂層的底層。化學氧化法的特點是：操作方便、設備簡單、成本低、效率高，應用于不適合電化學處理的鋁殼及鋁合金制品零件。常見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。由于化學氧化法形成的膜性能不佳，氧化膜較薄，并且六價鉻對環境和人體有嚴重危害，近年來其應用已逐漸受到限制，所以在工業中應用也不廣范。

2.3 微弧氧化法

微弧氧化法是依據陽極氧化法的基礎開發出來的一種新型鋁合金表面陶瓷化技術。該技術運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，而且工藝簡單、生產效率高、低污染，處理能力強，是一項前景相對看好的表面處理新技術，較普通的陽極氧化法其工作電壓更高、工作電流更大，得到的陶瓷膜與陽極氧化膜結構一樣，但是它的膜空隙小、孔隙率低、與基體結合緊密、摩擦因數小、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，光束移開后自然冷卻的一種表面強化方法。方法的優勢為經濟效益高，能降本增效，節約材料。缺點為界面上容易形成裂紋，實際應用中對基體復雜形狀的容許度、涂層的尺寸精度、表面粗糙度等問題較難解決。

2.5 稀土轉化膜法

稀土轉化膜法時至今日已經有很長的悠久歷史，目前已經有很多研究機構對稀土元素在鋁合金轉化膜中的應用做了大量的研究。在稀土化合物中被研究較多的是鈰的可溶性鹽類。稀土轉化膜法的優點是工藝簡單，生產成本低。缺點是稀土鹽溶液需要長期浸泡，并且需要在較高的溫度中，工藝處理時間長。

3 鋁合金防腐涂料的使用及未來的發展方向

鋁合金防腐經表面處理后性能得到很大提高，但是除此之外還要進行涂裝涂料才能進一步滿足防腐的要求。鋁合金防腐底漆通常是將那個具有防腐功能的顏料加入在氯化橡膠、醇酸樹脂、聚氨酯、環氧樹脂等基料樹脂中，傳統的防腐顏料大都使用鉻酸鹽可達到防腐蝕的目的。隨著社會的進步和人民生活水平的不斷提高，環保意識越來越強，我國環保型涂料也得到了進一步的重視和發展，對基料和防銹顏料的要求越來越高，朝著無污染或低污染的方向發展，隨著各種鋁合金制品的發展，涂料在朝著更經濟、更環保、防腐性能更好的方向發展。

4 結束語

隨著時代的進步和發展，鋁合金在航空、航天、建筑、化工、汽車、電子、通信等領域的應用日益廣泛，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境，擁有更優異的功能特性。我們需要不斷的去研究鋁合金表面涂層工藝，讓鋁合金發揮更高性能，對現代化發展具有更高的價值。