铝合金的高性能表面处理工艺 - 优异的硬度、耐磨性、绝缘性和耐腐蚀性
Hard Anodic Oxidation
硬质阳极氧化是一种电化学处理工艺，通过在特殊配方的低温酸性电解液中，对铝合金进行阳极氧化处理，在工件表面形成一层又硬又厚的氧化铝保护膜。这种表面处理工艺可以为几乎所有工业类别的零部件提供表面防护，防止磨损和腐蚀，同时提升产品的机械性能。工艺流程符合 ISO 10074 标准。
氧化膜主要由非晶γ-三氧化二铝构成，在铝材表面形成蜂窝状细孔结构。与普通阳极氧化相比，硬质阳极氧化的孔隙体积和直径更小，孔壁含有完全不溶性合金成分和部分可溶组分。
50μm厚的膜层截面显示：50%的转化膜渗入基材，50%向外生长。通过特殊工艺（如GLATT工艺），可实现2/3厚度的表面氧化层和1/3厚度的渗透层。
Key Characteristics
硬度可达 400-500 HV0.025
电阻率可达 4×10¹⁵ Ω·cm
与基材形成化学结合
导热系数为基材的1/10~1/30
膜厚公差可达 ±3~10μm
优化的摩擦阻尼特性
基于氧化铝的硬度优势
杰出的耐腐蚀性能
Technical Specifications
Suitable Materials
硬质阳极氧化工艺适用于几乎所有工业用途的锻造、铸造和压铸铝合金材料。
| 工艺类型 | 适用材质 | 膜层厚度 |
|---|---|---|
| 标准型 | AlMg3, AlMgSi0.5, AlMgSi1, AlMgSiPb, AlZnMgCu0.5-1.5, AlZn10Si8Mg, AlMg4.5Mn, G-AlMg5, G-AlSi12, G-AlSi10Mg | 30-200 μm |
| 含铜型 | AlCuMg1, AlCuMgPb, AlMgCu2, G-AlSi9Cu3, G-AlSi6Cu4, G-AlCu4Ti (含铜量2%-6%) | 30-150 μm |
| 压铸型 | GD-AlSi9Cu3, GD-AlSi10Mg(Cu), GD-AlSi12, GD-AlMg9Si | 30-60 μm |
| 光滑型 | AlMg2.5, AlMg3, AlMg5, AlMg4.5Mn, AlMgSi0.5, AlMgSi1, AlZn4.5Mg1, AlMgSiPb, G-AlMg3, GD-AlMg9 | 5-25 μm |
注：锻造铝合金的膜厚公差通常在±5μm至±10μm之间；铸造和压铸铝合金的膜厚公差可高达±30μm；光滑型（GLATT）的预期公差仅为±3μm。
Fields of Application
Typical Applications
| 应用类型 | 典型部件 |
|---|---|
| 气动/液压系统 | 气缸、减震器、压缩机叶轮、导向气缸、缸盖 |
| 传动部件 | 齿轮、齿条驱动器、离合器组件、滑轮、凸轮板 |
| 阀门与管件 | 阀门、喷嘴、管路配件 |
| 轴承与支撑 | 滚子轴承、轴瓦、导向板、导向轮 |
| 机械部件 | 活塞、摇臂、夹具、固定装置、线圈 |
| 热处理设备 | 热镀板、散热片、绝缘材料 |
| 精密仪器 | 手术器械、测量设备、光学仪器 |
| 其他 | 起重设备、螺旋输送机、衣服熨斗底板、底板 |
Post-treatment Options
特殊的后处理可以使硬质阳极氧化膜层满足更为严格的要求，例如增加耐磨性和耐腐蚀性，以及改善摩擦阻尼性能。
通过添加聚四氟乙烯（PTFE）粒子到氧化膜中，可以显著提高膜层的抗摩擦阻尼和耐腐蚀性能，并获得最佳的自润滑性能和抗粘连特性，使表面更容易清洁。
干润滑剂直接渗入到最终的膜层中，无需额外处理层。即使表面受到磨损，抗摩擦阻尼性能也将保持不变。
用温度为96-100°C的去离子水（通常不添加封闭剂）封闭膜层细孔，可进一步提高耐腐蚀性能。注：封孔处理可能降低耐磨损性。
GLATT Process Characteristics
粗糙度仅 Ra=0.1-0.2μm
盐雾测试可超过2000小时
摩擦系数约0.73
公差仅 ±3μm
光滑型工艺的耐磨性能尤为出色。从泰伯磨耗测试结果可以看出，其耐磨性远优于普通阳极氧化处理。
