Oberflächenpassivierungsprozess von 5052 Aluminiumlegierung

Einführung von 5052 Aluminiumlegierung und Passivierungsprozess

Als Nichteisenmetallwerkstoff mit hervorragenden Gesamteigenschaften, Aluminiumlegierungen werden häufig in der Luft- und Raumfahrt verwendet, Konstruktion, Automobil, mechanische ausrüstung und andere branchen.

5052 Aluminiumlegierung ist leicht und gut schweißbar, Daher wird es häufig bei der Herstellung von Kraftstofftanks aus Aluminiumlegierungen für Kraftfahrzeuge verwendet, Gasspeichertanks, Bedienplattformen und andere Teile in der Automobilindustrie. Jedoch, Das Standardelektrodenpotential einer Aluminiumlegierung ist niedrig, und in einer feuchten Umgebung kann es leicht zu Mikrobatteriekorrosion kommen (insbesondere in einer chlorhaltigen, feuchten Umgebung), Dies beeinträchtigt die Korrosionsbeständigkeit von Aluminiumlegierungsmaterialien erheblich, und wirkt sich negativ auf die Lebensdauer und die technischen Anwendungen aus. einen enormen negativen Einfluss haben.

Elektrochemische Oberflächenbehandlung und chemische Behandlung sind gängige Methoden zum Korrosionsschutz von Aluminiumlegierungen. Unter ihnen, Die elektrochemische Oberflächenbehandlung von Aluminiumlegierungen hat den Nachteil einer komplexen Ausrüstung und hoher Kosten, und die chemische Passivierungsbehandlung wurde in den letzten Jahren aufgrund ihrer geringen Kosten und hohen Effizienz weit verbreitet eingesetzt. Anwendung.
Für 5052 Aluminiumlegierung, ein technisches Material für den Außenbereich von Automobilen, Es ist immer noch von großer Bedeutung, nach einem einfachen zu suchen, kostengünstige und umweltfreundliche Korrosionspassivierungsmethode.
Die Passivierung mit sechswertigem Chrom ist die wirksamste und am weitesten verbreitete chemische Passivierung. Jedoch, Sechswertiges Chrom ist giftig und krebserregend, und wurde nach und nach von immer mehr Ländern verboten. Um sechswertiges Chrom zu ersetzen, Forscher haben sukzessive Technologien wie die Passivierung von Seltenerdmetallsalzen entwickelt, Molybdat-Passivierung, Silikatpassivierung, und Passivierung mit dreiwertigem Chromsalz, Der Filmbildungsmechanismus von sechswertigem Chrom ist der gleiche und ungiftig. Die Passivierungsleistung von dreiwertigem Chromsalz ist ausgezeichnet, und es wird höchstwahrscheinlich die Passivierung mit sechswertigem Salz ersetzen.
Es liegen zwar mehr frühere Studien zur Passivierung von dreiwertigem Chrom vor, wird jedoch weniger auf Aluminiumlegierungen angewendet, und die wichtigsten Außenteile von Automobilen aus Aluminiumlegierungen stellen höhere Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit, und dreiwertiges Chrom eignet sich für die Zugabe organischer Komplexbildner zur Farbpassivierung. Aus diesem Grund, auf der Grundlage der bisherigen Forschung, Diese Arbeit wählt die chemische Passivierungsmethode von Chromsulfatsalz mit Forschungspotenzial aus, nutzt die Zugabe von Aktivator zur Verbesserung der Filmqualität, optimiert die Parameter des Passivierungsprozesses, und entwickelt schließlich erfolgreich eine Anwendung, die auf dem Passivierungsprozess von dreiwertigem Chrom basiert 5052 Aluminiumlegierung, Der gebildete Passivierungsfilm ist kontinuierlich und gleichmäßig silberweiß, einheitlich in der Farbe, gut im Glanz, ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit, umweltfreundlich, und hat gute Bewerbungsaussichten .

Chromsulfat-Passivierung

Leistungsprüfung passivierter Oberflächen

Außen

Basierend auf den Anforderungen an das Erscheinungsbild von Automobil-Außenteilen, Beobachten Sie visuell die Bildung des Passivierungsfilms, wie z. B. Farbveränderungen im Aussehen, Kontinuität und Einheitlichkeit des Films, und umfassend die Aussehensqualität des Passivierungsfilms bewerten.

Neutraler Salzsprühtest

Gemäß den Anforderungen des Unternehmens an die 240-Stunden-Salzsprühkorrosionsbeständigkeit von Automobilteilen aus Aluminiumlegierungen, Die Prüfung erfolgt nach dem neutralen Salzsprühtest (NSS-Test) Methode in GB/T10125-2012. Die Konzentration der NaCl-Lösung im Reagenz beträgt 5% (Massenanteil), und der pH-Wert ist 6.5-7.2. Der Druck der gesättigten Druckkammer beträgt 70–170 kPa, Die Salznebelablagerung pro 80 cm² Fläche beträgt 1-2 ml/h, und das Prüfstück ist 20° zur vertikalen Richtung geneigt.

Die Temperatur der Prüfkammer wird konstant gehalten (35±2)°C, und das Sprühen wird fortgesetzt 10 Tage. Am Ende des Tests, Waschen Sie die Oberfläche des fertigen Produkts mit Wasser und einer weichen Bürste, trockne es, Fotografieren mit einer Digitalkamera, Beobachten Sie die Korrosion des Prüfstücks, und gemäß GB/T12335-1990 „Die Metallbeschichtung ist nach dem Korrosionstest der Beschichtung anodisch gegenüber dem Substrat.“. Exemplarbewertung“, durch Berechnung der Korrosionsfläche, um den Grad der Korrosionsfehler auf der Oberfläche der Probe zu bewerten.

Kupfersulfat-Falltest

Die Korrosionsbeständigkeit des Passivierungsfilms aus Aluminiumlegierung wurde durch einen Kupfersulfat-Falltest getestet. Die Zusammensetzung der Kupfersulfat-Korrosionslösung beträgt 41 g/L Kupfersulfat, 35g/LNaCl, 13ml/LHCl. Im Test, Verwenden Sie eine Pipette, um bei Raumtemperatur einen Tropfen Kupfersulfat-Korrosionslösung auf die Oberfläche der Probe zu tropfen, Beobachten Sie die Farbänderung des Tropfens, das ist, Die Farbe wechselt von Himmelblau zu Schwarz, und notieren Sie den Zeitpunkt des Farbwechsels. Der Stichprobentest jeder Probe ermittelt den Durchschnittswert der Daten 5 verschiedene Bereiche. Die Dauer kann die Vor- und Nachteile der Korrosionsbeständigkeit des Passivierungsfilms widerspiegeln.

Faktoren, die den Passivierungseffekt beeinflussen

Einfluss der Chromsulfatkonzentration auf den Passivfilm

Im Passivierungstest, Chromsulfat, als filmbildende Substanz, beeinflusst die Korrosionsbeständigkeit der Oberfläche, indem es die Zusammensetzung und Struktur des Konversionsfilms beeinflusst.

Eine gute Filmbildungsqualität hängt von der Abstimmung zwischen Chromsulfat und Tensid ab. Aufgrund des Anstiegs der Chromsulfatkonzentration und einer unzureichenden Menge an Tensid K2ZrF6, die Oberflächenaktivität wird geschwächt, Dadurch wird die Bindung zwischen filmbildenden Molekülen und der Matrix geschwächt, Passivierung durchführen Die Filmbildung ist nicht abgeschlossen, und die Filmqualität wird schlecht, was wiederum die Folie dauerhaft macht und Korrosion verhindert.

Auswirkung der Kaliumfluozirkonat-Konzentration auf den Passivfilm

Als oberflächenaktive Komponente in der Passivierungslösung wird K2ZrF6 verwendet, und seine Konzentration hat auch einen wichtigen Einfluss auf die Filmqualität. Im Passivierungstest, Die Hauptfunktion von Kaliumfluorzirkonat besteht darin, die Oberflächenspannung der Aluminiumlegierung zu verringern, Aktivieren Sie die Oberfläche der Legierung, fördern die vollständige Reaktion von Chromsulfat und dem Substrat unter Bildung eines gleichmäßigen und dichten Films, und seine Korrosionsbeständigkeit verbessern.

Einfluss der Passivierungszeit auf den Passivierungsfilm

Die Passivierungszeit beeinflusst hauptsächlich die Dicke des Konversionsfilms, und als industrielle Anwendung, Durch eine angemessene Passivierungszeit können Kosten gesenkt und Ressourcen eingespart werden.

Zusammenfassung des Passivierungsprozesses für 5052 Aluminiumlegierung

• (1) Basierend auf 5052 Probe einer Aluminiumlegierung, Die optimalen Bedingungen für die chemische Passivierung von Chromsulfat sind: Chromsulfat 1,0 g/L, Kaliumfluozirkonat 2,5 g/L, Passivierungszeit 3min, Die unter dieser Bedingung hergestellte Passivierung weist einen hohen Glanz auf der Oberfläche des Films auf, einheitliche Farbe und hohe Korrosionsbeständigkeit, Erfüllt die Anforderungen eines 240-Stunden-Salznebels.
• (2) Im Chromsulfat-Passivierungstest, Chromsulfat, als filmbildende Substanz, Beeinflusst hauptsächlich die Zusammensetzung und Struktur des Konversionsfilms und versetzt die Oberfläche der Aluminiumlegierung in einen Passivierungszustand. Seine Konzentration muss mit der Konzentration des Aktivators Kaliumfluozirkonat übereinstimmen. Wenn die Chromkonzentration zu hoch ist, die Korrosionsbeständigkeit des Passivierungsfilms wird beeinträchtigt. Die Hauptfunktion von Kaliumfluorzirkonat besteht darin, die Oberflächenspannung von Aluminiumlegierungen zu verringern, Aktivieren Sie die Oberfläche der Legierung, und fördern die vollständige Reaktion von Chromsulfat und der Matrix. Die Konzentration von Kaliumfluorzirkonat ist zu gering, um seine Rolle zu spielen.
• (3) Die Passivierungszeit beeinflusst hauptsächlich die Filmdicke des Passivierungsfilms und den Grad der Passivierungsreaktion. Wenn die Zeit zu kurz ist, die Reaktion wird nicht ausreichend sein, und die Filmbildungsqualität wird schlecht sein; wenn die Zeit zu lang ist, Der Film wird zu dick sein, Dies wirkt sich auf die Erscheinungsbildqualität aus, z. B. auf die Oberflächenfarbe und die Verschwendung von Ressourcen.