硬質(zhì)氧化，化是一種厚膜陽極氧化法,這是一種鋁和鋁合金特殊的陽極氧化表面處理工藝.此種工藝,所制得的陽極氧化膜厚度可達(dá)250微米左右,在純鋁上能獲得1500kg/mm2的顯微硬度氧化膜,而在鋁合金上則可獲得400～600kg/mm2的顯微硬度氧化膜.其硬度值,氧化膜內(nèi)層大于外層,即阻擋層大于帶有孔隙的氧化膜層,因氧化膜內(nèi)有松孔,可吸附各種潤滑劑,增加了減摩能力,氧化膜層導(dǎo)熱性很差,其熔點(diǎn)為2050℃,電阻系數(shù)較大,經(jīng)封閉處理（浸絕緣物或石蠟）擊穿電壓可達(dá)2000V,在大氣中較高的抗蝕能力,具有很高的耐磨性,也是一種理想的隔熱膜層,也有良好的絕緣性,并具有與基體金屬結(jié)合得很牢固等一系列優(yōu)點(diǎn),因此在工業(yè)和機(jī)械零件制造工業(yè)上獲得及其廣泛的應(yīng)用.主要應(yīng)用于要求高耐磨、耐熱、絕緣性能好等的鋁和鋁合金零件上.如各種作為圓筒的內(nèi)壁,活塞、汽塞、汽缸、軸承、飛機(jī)貨艙的地板、滾棒和導(dǎo)軌、水利設(shè)備、蒸汽葉輪、適平機(jī)、齒輪和緩沖墊等零件.用硬質(zhì)氧化，化工藝來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鍍硬鉻鍍層,與硬鉻工藝相比它具有成本低,膜層結(jié)合牢固,鍍液,清洗廢液處理方便等優(yōu)點(diǎn).但此工藝所得膜層的缺點(diǎn)是膜層厚度較大時(shí),對鋁和鋁合金的機(jī)械疲勞強(qiáng)度指標(biāo)有所影響.

發(fā)黑處理是金屬熱處理的一種常用手段,原理是使金屬表面產(chǎn)生一層氧化膜,以隔絕空氣,達(dá)到防銹目的.外觀要求不高時(shí)可以采用發(fā)黑處理.

硬質(zhì)陽極氧化處理采用直流電源或直流和交流疊加電源。其溶液種類也較多，以采用硫酸硬質(zhì)陽極化處理較普遍。采用硫酸硬質(zhì)陽極氧化法時(shí)，應(yīng)考慮影響氧化膜層的各因素。（1）硫酸氧化處理的濃度：常采用200-250 g/L，槽液的相對密度（室溫下）為1.12-1.15。（2）水：水是硬質(zhì)陽極氧化處理的主要成分，一般采用蒸餾水或冷開水，而不用自來水，因?yàn)樽詠硭泻新入x子，當(dāng)Cl- >1%時(shí)，其制件在氧化過程中就會(huì)腐蝕，并出現(xiàn)白斑。（3）氧化處理的溫度：溫度是影響氧化膜質(zhì)量的重要因素之一。嚴(yán)格控制溫度，其氧化膜增厚，硬度提高且光滑、致密。（4）電流密度：電流也是影響氧化膜質(zhì)量的重要因素之一，它與氧化膜的生成速度、氧化膜的組織有較大關(guān)系。電流密度過低時(shí)，氧化膜的生成速度緩慢，處理時(shí)間增加；反之，過高時(shí)，會(huì)導(dǎo)致溶液和電極因焦耳效應(yīng)而過熱。使氧化膜溶解速度增加，硬度下降，表面粗糙、疏松起粉。（5）初始電壓與處理時(shí)間：硬質(zhì)陽極氧化處理的初始電壓與時(shí)間對氧化膜質(zhì)量的影響也是很大的。初始電壓過大，會(huì)導(dǎo)致電流的增加，焦耳熱和生成熱劇增，促使溶解速度猛增，氧化膜則軟，無光澤，起粉，不耐磨。對于氧化處理時(shí)間，一般是隨著氧化處理時(shí)間的延長，氧化膜厚度增加，但到一定時(shí)間后，若不增加外加電壓，氧化膜實(shí)際不增加。如果繼續(xù)延長時(shí)間，則氧化膜硬度低，疏松起粉，相反，氧化處理時(shí)間太短，氧化膜厚度薄且不耐磨。（6）氧化處理溶液的攪拌：攪拌速度大小與氧化膜的生成速度（氧化膜質(zhì)量）有關(guān)。

隨著鋁加工工業(yè)的蓬勃發(fā)展，鋁氧化已成為鋁加工過程必不可少的重要生產(chǎn)環(huán)節(jié)。鋁材電解著色的色差的產(chǎn)生，與著色機(jī)理、氧化膜的厚度的均勻性及結(jié)構(gòu)與電解著色速度有直接關(guān)系。鋁材著色的缺陷大體上有以下幾種情況:色淺、色差、染不上色、白點(diǎn)、露白、染色發(fā)花、逃色等。如何解決這一問題，這就要求鋁氧化處理廠，在對型材進(jìn)行電解著色表面處理時(shí)，加以研究和防范。

要著色均勻穩(wěn)定并把色差控制在一定的范圍內(nèi)，減少著色缺陷的產(chǎn)生，在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，首先在加強(qiáng)陽極氧化工藝操作的控制,在操作時(shí)注意以下幾方面的要求：

1、在陽極鋁氧化的型材進(jìn)入著色槽時(shí)必須保持較大的傾斜度，并放置在兩極中間，確保左右極距相等。同時(shí)控制上料綁料面積，每掛料總表面積不超過44m2。  

2、同一種顏色的著色電壓必須相等,在著色前預(yù)先調(diào)整好電源電壓。  

3、著色結(jié)束時(shí)，必須立即起吊，盡快流盡槽液，盡快轉(zhuǎn)移至水槽水洗，不可在著色槽中停留,嚴(yán)格控制空中起吊時(shí)間,充分洗凈型材內(nèi)孔中的酸液后，才能用色板比色，比色時(shí),掌握型材色略深于樣板色。當(dāng)顏色太淺時(shí)，重新放入著色槽通電補(bǔ)色，當(dāng)顏色太深時(shí)，重新放入著色槽（不通電）或氧化槽后面的酸性水槽褪色。  

4、陽極鋁氧化后即染色,工件經(jīng)陽極氧化后要立即染色。若工件陽極鋁氧化后在空氣中暴露時(shí)間過久膜層孔隙即會(huì)縮小，并有可能沾上污物，導(dǎo)致染色困難。

陽極氧化流程

冷封孔的pH值以前認(rèn)為以5.5～6.5為宜，實(shí)際上還應(yīng)根據(jù)冷封孔劑的配方特點(diǎn)確定。新配槽液pH值一般在5.3～7.0都可以成功，但對于用或銨調(diào)節(jié)氟離子的舊槽，由于銨離子的影響，pH值應(yīng)控制在6.5～7.1。此時(shí)封孔速度快，氟消耗少，也不出現(xiàn)“白頭”現(xiàn)象。封孔槽中銨離子比鈉離子不易起粉，但封孔速度較慢。為保證封孔質(zhì)量，工藝操作要點(diǎn)如下：

(1)陽極氧化溫度一般小于23℃，溫度過高，冷封孔劑消耗大，表面“發(fā)綠”。

(2)陽極氧化之后應(yīng)及時(shí)水洗，停留在氧化槽中會(huì)影響以后的封孔。洗不干凈易造成竄液污染，增加封孔槽的氟消耗。

(3)脫落在封孔槽中的鋁材和鋁絲應(yīng)及時(shí)取出，不然會(huì)加快pH上升和氟的消耗。

(4)用調(diào)氟的封孔槽，每立方米通過20t鋁材后，應(yīng)倒槽清底一次。

(5)用調(diào)氟的封孔槽，添加之后應(yīng)經(jīng)過5～10min才生產(chǎn)，以10%稀溶液的形式加入。

(6)為提高封孔質(zhì)量并加快干燥速度，冷封孔后，推薦55±5℃熱水洗10～15min，也稱冷封孔后處理。