Ytpassiveringsprocess av 5052 aluminiumlegering

Introduktion av 5052 aluminum alloy and passivation process

As a non-ferrous metal material with excellent comprehensive properties, aluminum alloy is widely used in aerospace, konstruktion, bil, mekanisk utrustning och andra industrier.

5052 aluminiumlegering är lätt i vikt och har god svetsbarhet, så det används ofta vid beredningen av bränsletankar av aluminiumlegering, gaslagringstankar, driftplattformar och andra delar inom biltillverkningsindustrin. Dock, standardelektrodpotentialen för aluminiumlegering är låg, och det är lätt att orsaka korrosion av mikrobatterier i en fuktig miljö (speciellt i en fuktig miljö som innehåller klor), vilket allvarligt påverkar korrosionsbeständigheten hos aluminiumlegeringsmaterial, och har en negativ inverkan på dess livslängd och tekniska tillämpningar. ha en enorm negativ inverkan.

5052 aluminiumplåt med blå film

Elektrokemisk ytbehandling och kemisk behandling är vanliga metoder för korrosionsskydd av aluminiumlegeringar. Bland dem, electrochemical surface treatment of aluminum alloy has the disadvantages of complex equipment and high cost, and chemical passivation treatment has been widely used in recent years because of its low cost and high efficiency. ansökan.
För 5052 aluminiumlegering, an automotive exterior engineering material, it is still of great significance to seek a simple, low-cost and environmentally friendly corrosion passivation method.
Hexavalent chromium passivation is the most effective and most widely used chemical passivation. Dock, hexavalent chromium is toxic and carcinogenic, and has been gradually banned by more and more countries. In order to replace hexavalent chromium, researchers have successively developed technologies such as rare earth metal salt passivation, molybdate passivation, silicate passivation, and trivalent chromium salt passivation, bland vilka den filmbildande mekanismen för sexvärt krom är densamma och ogiftig. Passiveringsprestanda för trevärt kromsalt är utmärkt, och det är mest sannolikt att ersätta den sexvärda saltpassiveringen.
Även om tidigare studier om passivering av trevärt krom är fler, men mindre tillämpat på aluminiumlegeringar, och de yttre delarna av aluminiumlegerade bilar har högre krav på korrosionsbeständighet, och trevärt krom är lämpligt för att tillsätta organiska komplexbildare färgpassiveringsschema. Av denna anledning, på grundval av den tidigare forskningen, detta arbete väljer den kemiska passiveringsmetoden för kromsulfatsalt med forskningspotential, använder tillägg av aktivator för att förbättra filmkvaliteten, optimerar passiveringsprocessparametrarna, and finally successfully develops an application Based on the trivalent chromium passivation process of 5052 aluminiumlegering, the passivation film formed is continuous and uniform in silver white, enhetlig i färgen, good in gloss, excellent in corrosion resistance, non-polluting to the environment, and has a good application prospect .

Chromium sulfate passivation

Performance testing of passivated surfaces

Exterior

Based on the appearance requirements of automotive exterior parts, visually observe the passivation film formation, such as appearance color changes, film continuity and uniformity, and comprehensively evaluate the appearance quality of the passivation film.

Neutral salt spray test

According to the company’s requirements for 240h salt spray corrosion resistance of automotive aluminum alloy appearance parts, the test is carried out according to the neutral salt spray test (NSS test) metod i GB/T10125-2012. Koncentrationen av NaCl-lösning i reagenset är 5% (massfraktion), och pH-värdet är 6.5-7.2. Trycket i den mättade tryckkammaren är 70-170 kPa, saltdimmaavsättningen per 80 cm2 yta är 1-2mL/h, och provbiten är 20° mot den vertikala riktningen.

Testkammarens temperatur hålls vid (35±2)°C, och sprayningen fortsätter under 10 dagar. I slutet av testet, tvätta ytan på den färdiga produkten med vatten och en mjuk borste, torka den, ta bilder med en digitalkamera, observera provbitens korrosion, och enligt GB/T12335-1990 "Metallbeläggningen är anodisk mot substratet efter beläggningskorrosionstestet". Provbetyg”, genom att beräkna korrosionsarean för att bedöma graden av korrosionsdefekter på provets ytutseende.

Copper sulfate drop test

Korrosionsbeständigheten hos passiveringsfilm av aluminiumlegering testades genom dropptest av kopparsulfat. Sammansättningen av kopparsulfatkorrosionslösning är 41g/L kopparsulfat, 35g/LNaCl, 13ml/LHCl. I testet, använd en dropper för att droppa en droppe kopparsulfatkorrosionslösning på provets yta vid rumstemperatur, observera färgförändringen på droppen, som är, färgen ändras från himmelsblå till svart, och registrera tiden för färgbytet. Punkttestet för varje prov tar medelvärdet av data för 5 olika områden. Tidslängden kan återspegla för- och nackdelarna med passiveringsfilmens korrosionsbeständighet.

Factors Affecting Passivation Effect

Effect of Chromium Sulfate Concentration on Passive Film

I passiveringstestet, kromsulfat, som ett filmbildande ämne, påverkar ytkorrosionsbeständigheten genom att påverka omvandlingsfilmens sammansättning och struktur.

Makroskopisk morfologi av aluminiumlegeringsprov

God filmbildande kvalitet beror på matchningen mellan kromsulfat och ytaktivt ämne. På grund av ökningen av kromsulfatkoncentrationen och otillräcklig mängd ytaktivt ämne K2ZrF6, ytaktiviteten försvagas, så bindningen mellan filmbildande molekyler och matrisen försvagas, gör passivering Filmbildningen är inte komplett, och filmkvaliteten blir dålig, vilket i sin tur gör filmen hållbar. Korrosionen minskar.

Effect of Potassium Fluozirconate Concentration on Passive Film

K2ZrF6 används som ytaktiv komponent i passiveringslösningen, och dess koncentration har också ett viktigt inflytande på filmkvaliteten. I passiveringstestet, huvudfunktionen hos kaliumfluorozirkonat är att minska ytspänningen hos aluminiumlegering, aktivera legeringens yta, främja den fullständiga reaktionen av kromsulfat och substratet för att bilda en enhetlig och tät film, och förbättra dess korrosionsbeständighet.

Effect of passivation time on passivation film

Passiveringstiden påverkar huvudsakligen omvandlingsfilmens tjocklek, och som en industriell tillämpning, en lämplig passiveringstid kan minska kostnaderna och spara resurser.

Dropptid för provplatta av aluminiumlegering vid olika tidpunkter

Summary of passivation process for 5052 aluminiumlegering

• (1) Baserat på 5052 prov av aluminiumlegering, de optimala förhållandena för kemisk passivering av kromsulfat är: kromsulfat 1,0 g/L, kaliumfluozirkonat 2,5 g/l, passiveringstid 3min, passiveringen förberedd under detta villkor. Ytan på filmen har hög glans, enhetlig färg och hög korrosionsbeständighet, uppfyller kraven för 240h saltspray.
• (2) I passiveringstestet för kromsulfat, kromsulfat, som ett filmbildande ämne, påverkar huvudsakligen omvandlingsfilmens sammansättning och struktur och gör aluminiumlegeringsytan i ett passiveringstillstånd. Dess koncentration måste matcha koncentrationen av aktivatorn kaliumfluozirkonat. Om kromkoncentrationen är för hög, passiveringsfilmens korrosionsbeständighet kommer att påverkas. Huvudfunktionen hos kaliumfluorozirkonat är att minska ytspänningen hos aluminiumlegering, aktivera legeringens yta, och främja den fullständiga reaktionen av kromsulfat och matrisen. Koncentrationen av kaliumfluorozirkonat är för låg för att spela sin roll.
• (3) Passiveringstiden påverkar främst passiveringsfilmens filmtjocklek och graden av passiveringsreaktion. Om tiden är för kort, reaktionen kommer inte att vara tillräcklig, och den filmbildande kvaliteten blir dålig; om tiden är för lång, filmen blir för tjock, vilket kommer att påverka utseendets kvalitet såsom ytfärg och avfallsresurser.