[发明专利]一种铝合金表面发黑处理方法

说明书

一种铝合金表面发黑处理方法，属于金属表面处理技术领域，包括表面清洗，表面活化，发黑液浸渍，热处理四个步骤；本发明通过简单的发黑处理工艺，在铝合金表面得到耐腐蚀性好，附着力强的发黑膜层，耐腐蚀性测试中，表面发黑的膜层上滴一滴5wt%的氢氧化钠水溶液后，有气泡冒出的时间为94~101秒，基体金属暴露的时间为208~212秒，附着力测试中，膜层脱落或破碎时钢球撞击的次数为109~116次。

技术领域

本发明涉及一种铝合金表面发黑处理方法，属于金属表面处理技术领域。

背景技术

铝合金作为一种广泛应用的工业材料，因具有高强高韧、高比强高比模、 耐热耐蚀、加工成型容易等特性而受到多种行业如航空航天、汽车、精密仪器等的广泛关注。由于铝合金的表面硬度低，容易被磨损，因此，铝合金零件加工成型后，往往要求进行表面处理。发黑处理是一种常用的金属表面处理方法，传统的高温碱性发黑工艺能耗高，生产条件差，而常温发黑液通常是毒性很强的硒铜体系。因此无毒发黑液的研究开发引起广泛的重视。目前无毒发黑液大致可分为钼系、铜硫系、锰系和黑磷化系，膜层的成分主要是金属的氧化物或硫化物。虽然不同体系的发黑液都有一定的优势，但铝合金的发黑处理中仍存在发黑处理后得到的膜层，附着力低、耐腐蚀性差的问题。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种铝合金表面发黑处理方法，实现以下发明目的：通过简单的发黑处理工艺，在铝合金表面得到耐腐蚀性好，附着力强的发黑膜层。

为实现上述发明目的，本发明采取以下技术方案：

一种铝合金表面发黑处理方法，包括表面清洗，表面活化，发黑液浸渍，热处理四个步骤。

以下是对上述技术方案的进一步改进：

步骤1、表面清洗

将铝合金件全部浸没入清洗液中，然后将清洗液加热至50~85℃，浸渍25~45分钟后，取出铝合金件，用清水冲洗3~6次，自然晾干后得到清洗后的铝合金件，备用；

所述清洗液由氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钾、去离子水组成；

所述氢氧化钠、碳酸钠、硅酸钾、去离子水的质量比为8~14:11~20:5~13:80~120；

所述硅酸钾的模数为1.5~2.2。

步骤2、表面活化

将清洗后的铝合金件浸没入表面活化液中，浸渍1~2小时后取出，用清水冲洗3~6次，迅速用40~60℃的热风吹干，吹干后得到表面活化的铝合金件，存放于干燥环境中，备用；

所述表面活化液由盐酸、聚醚改性硅油、三甲基硅醇、柠檬酸二氢钾、去离子水组成；

所述盐酸、聚醚改性硅油、三甲基硅醇、柠檬酸二氢钾、去离子水的质量比为7~11:0.5~1.1:2~6.5:10~20:50~90；

所述盐酸中氯化氢的质量浓度为12~18wt%；

所述聚醚改性硅油为α-[3-[1,3,3,3-四甲基-1-(三甲基硅基-氧代)二硅氧烷]-丙基-ω-羟基聚氧乙烯]。

步骤3、发黑液浸渍

将表面活化的铝合金件浸没入发黑液中，维持发黑液的温度在75~95℃，浸渍20~35分钟后取出，用清水冲洗至洗出液的pH=6.7~7.0，迅速用40~60℃的热风吹干，得到发黑液浸渍的铝合金件；

所述发黑液由氟硅酸钠、氟化氢钾、六偏磷酸钠、硫脲、柠檬酸钴、去离子水组成；

所述氟硅酸钠、氟化氢钾、六偏磷酸钠、硫脲、柠檬酸钴、去离子水的质量比为2~8:3~5.5:1~3:0.5~1.5:2.5~4:60~90。

步骤4、热处理