本發(fā)明屬于金屬表面處理領域，具體涉及一種鋁合金表面處理方法。
背景技術(shù)：
鋁合金具有密度小、比強度高、耐蝕性和成型性好、成本低等一系列的優(yōu)點，在航空航天、船舶、建筑、橋梁、電力、汽車、核工業(yè)及兵器工業(yè)等領域都有著廣泛的應用。
一種鋁合金表面處理方法有很多，目前比較成熟、應用比較廣泛的有物理法、化學法、物理化學法和綜合法?，F(xiàn)在常用的方法是電解鈍化法，通過電化學方法在鋁合金表面形成轉(zhuǎn)化膜，這種方法雖然可提高鋁合金的耐蝕性能，但是鋁合金轉(zhuǎn)化膜層耐磨性能沒有得到很大的改善；而且這層氧化膜易受到強酸和強堿的腐蝕，同時鋁及鋁合金易產(chǎn)生晶間腐蝕，表面硬度偏低，不耐磨。因此，如何改善鋁及鋁合金氧化膜的均勻性、硬度、耐磨能力及耐腐蝕性能一直是業(yè)內(nèi)人員研究的問題。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有的問題，提供了一種鋁合金表面處理方法。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：一種鋁合金表面處理方法，包括以下步驟:
(1)水洗：采用清水浸泡鋁合金基材30min，然后并采用超聲波處理2-4min；
(2)脫脂處理：將鋁合金基材放入脫脂液中進行脫脂處理，其中脫脂液按重量份計由以下成分制成：碳酸鈉1.2、氫氧化鈉2.5、氨基苯磺酸鈉0.6、季戊四醇4、酒石酸鈉0.2、馬鞭草醇提物0.05、水80；
(3)水洗：將經(jīng)過脫脂處理后的鋁合金基材噴采用75-80℃清水清洗2遍；
(4)酸洗：將經(jīng)過步驟3處理的鋁合金基材浸泡在酸液里，浸泡時間為6-8min，所用酸液按重量百分比計由以下成分制成：硫酸2.5、硬脂酸0.8、丁二酸1.2、水100；
(5)水洗：將經(jīng)過酸洗后的鋁合金基材采用90℃清水清洗2遍；
(6)堿洗：將經(jīng)過步驟5處理的鋁合金基材浸泡在堿液里，在40℃下浸泡處理25-28s，所述堿液按重量百分比計由以下成分制成：氫氧化鈉3.5、焦磷酸鈉1.2、聚二甲基硅氧烷0.5、十二烷基硫酸鈉1.1、水100；
(7)去離子水洗：將經(jīng)過堿洗后的鋁合金基材進行去離子水洗1遍；
(8)電暈處理：將經(jīng)過去離子水洗的鋁合金基材放在空氣相對濕度為20-22%、溫度為180-188℃、場強為260-390kv/m的電暈場中處理40min；
(9)電解鈍化：將經(jīng)過電暈處理的鋁合金基材放于電解液中，電流密度為1.2-1.4A/dm2，溫度38-40℃，時間為18-22min；
(10)水洗：將經(jīng)過電解鈍化后的鋁合金基材采用98℃的清水清洗2遍；
(11)烘干：將氧化后的鋁合金基材懸掛在加熱爐內(nèi)加熱到300-320℃，保溫15min。
進一步的：所述超聲波處理的功率為500W。
進一步的：所述馬鞭草醇提物制備方法為：將馬鞭草清洗干凈后，放入質(zhì)量濃度為0.2%的鹽酸溶液中浸泡30min，然后采用清水洗滌，粉碎至120目，然后采用78%體積百分比濃度乙醇溶劑，按料液比1: 21，在51℃下回流提取3.5h，離心得上清液，再經(jīng)過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，然后冷凍干燥制得。
進一步的：所述的電解液按重量百分比計由以下成分制成：葡萄糖酸鈉1.2、磷酸3.6、氟化鉀0.2、硼酸1.3、硫酸鎳0.8、水100。
本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點：本發(fā)明提供的鋁合金表面處理工藝簡單，鈍化更均勻、鈍化層致密度高，可以大大提高鋁合金的防腐蝕能力，而且表面可以防油污，同時工藝簡單，能耗低，本發(fā)明處理方法中使用的處理劑利用率高，無污染，本發(fā)明的鋁合金表面處理方法能夠得到均勻性很好的鋁合金氧化膜層，致密且硬度高、耐磨、耐腐蝕，并且能夠顯著增加鋁合金表面與涂層和油漆的結(jié)合力為鋁合金工件的防護提供了進一步的有效保護措施,鋁合金表面裝飾性能得到極大的提高，在電解鈍化前，經(jīng)過電暈處理，能夠形成鋁合金表面的耐磨微觀結(jié)構(gòu)，能夠使得鋁合金表面抗劃痕能力和耐鹽霧腐蝕性能得到顯著增強，加工后的鋁合金工件能適用于惡劣環(huán)境下的產(chǎn)品。
具體實施方式
實施例1
一種鋁合金表面處理方法，包括以下步驟:
(1)水洗：采用清水浸泡鋁合金基材30min，然后并采用超聲波處理2min；
(2)脫脂處理：將鋁合金基材放入脫脂液中進行脫脂處理，其中脫脂液按重量份計由以下成分制成：碳酸鈉1.2、氫氧化鈉2.5、氨基苯磺酸鈉0.6、季戊四醇4、酒石酸鈉0.2、馬鞭草醇提物0.05、水80；
(3)水洗：將經(jīng)過脫脂處理后的鋁合金基材噴采用75℃清水清洗2遍；
(4)酸洗：將經(jīng)過步驟3處理的鋁合金基材浸泡在酸液里，浸泡時間為6min，所用酸液按重量百分比計由以下成分制成：硫酸2.5、硬脂酸0.8、丁二酸1.2、水100；
(5)水洗：將經(jīng)過酸洗后的鋁合金基材采用90℃清水清洗2遍；
(6)堿洗：將經(jīng)過步驟5處理的鋁合金基材浸泡在堿液里，在40℃下浸泡處理25s，所述堿液按重量百分比計由以下成分制成：氫氧化鈉3.5、焦磷酸鈉1.2、聚二甲基硅氧烷0.5、十二烷基硫酸鈉1.1、水100；
(7)去離子水洗：將經(jīng)過堿洗后的鋁合金基材進行去離子水洗1遍；
(8)電暈處理：將經(jīng)過去離子水洗的鋁合金基材放在空氣相對濕度為20%、溫度為180℃、場強為260kv/m的電暈場中處理40min；
(9)電解鈍化：將經(jīng)過電暈處理的鋁合金基材放于電解液中，電流密度為1.2A/dm2，溫度38℃，時間為18min；
(10)水洗：將經(jīng)過電解鈍化后的鋁合金基材采用98℃的清水清洗2遍；
(11)烘干：將氧化后的鋁合金基材懸掛在加熱爐內(nèi)加熱到300℃，保溫15min。
實施例2
一種鋁合金表面處理方法，包括以下步驟:
(1)水洗：采用清水浸泡鋁合金基材30min，然后并采用超聲波處理4min；
(2)脫脂處理：將鋁合金基材放入脫脂液中進行脫脂處理，其中脫脂液按重量份計由以下成分制成：碳酸鈉1.2、氫氧化鈉2.5、氨基苯磺酸鈉0.6、季戊四醇4、酒石酸鈉0.2、馬鞭草醇提物0.05、水80；
(3)水洗：將經(jīng)過脫脂處理后的鋁合金基材噴采用80℃清水清洗2遍；
(4)酸洗：將經(jīng)過步驟3處理的鋁合金基材浸泡在酸液里，浸泡時間為6-8min，所用酸液按重量百分比計由以下成分制成：硫酸2.5、硬脂酸0.8、丁二酸1.2、水100；
(5)水洗：將經(jīng)過酸洗后的鋁合金基材采用90℃清水清洗2遍；
(6)堿洗：將經(jīng)過步驟5處理的鋁合金基材浸泡在堿液里，在40℃下浸泡處理28s，所述堿液按重量百分比計由以下成分制成：氫氧化鈉3.5、焦磷酸鈉1.2、聚二甲基硅氧烷0.5、十二烷基硫酸鈉1.1、水100；
(7)去離子水洗：將經(jīng)過堿洗后的鋁合金基材進行去離子水洗1遍；
(8)電暈處理：將經(jīng)過去離子水洗的鋁合金基材放在空氣相對濕度為22%、溫度為188℃、場強為390kv/m的電暈場中處理40min；
(9)電解鈍化：將經(jīng)過電暈處理的鋁合金基材放于電解液中，電流密度為1.4A/dm2，溫度40℃，時間為22min；
(10)水洗：將經(jīng)過電解鈍化后的鋁合金基材采用98℃的清水清洗2遍；
(11)烘干：將氧化后的鋁合金基材懸掛在加熱爐內(nèi)加熱到320℃，保溫15min。
實施例3
一種鋁合金表面處理方法，包括以下步驟:
(1)水洗：采用清水浸泡鋁合金基材30min，然后并采用超聲波處理3min；
(2)脫脂處理：將鋁合金基材放入脫脂液中進行脫脂處理，其中脫脂液按重量份計由以下成分制成：碳酸鈉1.2、氫氧化鈉2.5、氨基苯磺酸鈉0.6、季戊四醇4、酒石酸鈉0.2、馬鞭草醇提物0.05、水80；
(3)水洗：將經(jīng)過脫脂處理后的鋁合金基材噴采用78℃清水清洗2遍；
(4)酸洗：將經(jīng)過步驟3處理的鋁合金基材浸泡在酸液里，浸泡時間為7min，所用酸液按重量百分比計由以下成分制成：硫酸2.5、硬脂酸0.8、丁二酸1.2、水100；
(5)水洗：將經(jīng)過酸洗后的鋁合金基材采用90℃清水清洗2遍；
(6)堿洗：將經(jīng)過步驟5處理的鋁合金基材浸泡在堿液里，在40℃下浸泡處理26s，所述堿液按重量百分比計由以下成分制成：氫氧化鈉3.5、焦磷酸鈉1.2、聚二甲基硅氧烷0.5、十二烷基硫酸鈉1.1、水100；
(7)去離子水洗：將經(jīng)過堿洗后的鋁合金基材進行去離子水洗1遍；
(8)電暈處理：將經(jīng)過去離子水洗的鋁合金基材放在空氣相對濕度為21%、溫度為185℃、場強為280kv/m的電暈場中處理40min；
(9)電解鈍化：將經(jīng)過電暈處理的鋁合金基材放于電解液中，電流密度為1.3A/dm2，溫度39℃，時間為20min；
(10)水洗：將經(jīng)過電解鈍化后的鋁合金基材采用98℃的清水清洗2遍；
(11)烘干：將氧化后的鋁合金基材懸掛在加熱爐內(nèi)加熱到310℃，保溫15min。
以上實施例中：
所述超聲波處理的功率為500W。
所述馬鞭草醇提物制備方法為：將馬鞭草清洗干凈后，放入質(zhì)量濃度為0.2%的鹽酸溶液中浸泡30min，然后采用清水洗滌，粉碎至120目，然后采用78%體積百分比濃度乙醇溶劑，按料液比1: 21，在51℃下回流提取3.5h，離心得上清液，再經(jīng)過旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)濃縮，然后冷凍干燥制得。
所述的電解液按重量百分比計由以下成分制成：葡萄糖酸鈉1.2、磷酸3.6、氟化鉀0.2、硼酸1.3、硫酸鎳0.8、水100。
對比例1：與實施例1區(qū)別僅在于不經(jīng)過電暈處理。
對比例2：與實施例1區(qū)別僅在于脫脂液中不添加馬鞭草醇提物。
對比例3：與實施例1區(qū)別僅在于將電暈場處理放到電解鈍化步驟后。
取實施例1、2和3處理后的鋁合金件和未處理的鋁合金件進行中性鹽霧（GB 6458－86）和鹽水浸泡實驗（5%氯化鈉），結(jié)果顯示未處理的鋁合金件在腐蝕性環(huán)境中表面腐蝕嚴重，產(chǎn)生大量的腐蝕雜質(zhì)，而經(jīng)過處理的鋁合金件在18天的鹽霧和鹽水浸泡實驗中表面無化，對比例1處理的鋁合金件在10天的鹽霧和鹽水浸泡實驗中出現(xiàn)表面腐蝕，對比例3處理的鋁合金件在11天的鹽霧和鹽水浸泡實驗中出現(xiàn)表面腐蝕，鋁合金件表面氧化膜具有很好的附著能力和抗腐蝕能力。
經(jīng)測試，經(jīng)過對比例2處理的鋁合金件表面硬度相較于本發(fā)明方法處理的鋁合金件降低了4%左右，本發(fā)明方法處理的鋁合金件表面沖擊韌性提高了5-8%。