Как уже говорилось, хим состав металла играет важную роль, но разные технологии обработки по различному действуют на тот либо другой состав. В качестве общепринятого правила, можно сказать, что лучшие результаты получаются при использовании алюминия наивысшего свойства либо 1-го из обрисованных ниже сплавов, сделанных на высокочистом основании. Некие технологические процессы, в особенности Бритал, Алзак фторборат и Эрфтверк вообщем не могут отлично употребляться для обработки материалов низкой чистоты.
Было установлено, что содержание железа в высокочистом алюминии оказывает существенное воздействие на зеркальную отражательную способность алюминия, который подвергается хим глянцеванию при помощи технологического процесса Эрфтверк, в особенности если металл обжигается при более низкой температуре. При наличии в металле более 0.032% железа наблюдается резкое ухудшение отражательной возможности, эта закономерность была установлена в Германии при производстве болванок Эрфталь и Ремирал из алюминия, содержащего наименее 0.035% железа и 0.04% кремния. В итоге качество глянцевания металла с этой чистотой в ванне Эрфтверк было никак не ужаснее, чем при использовании сверхчистого материала.
В то же время в сплаве 99.9% Al-0.5% Mg, присутствие даже 0.025-0.035% кремния либо железа приводило к значительному ухудшению свойства глянцевого покрытия, что, может быть, являлось результатом присутствия Mg Si.Исключение составляли случаи, когда после хим обработки в ванне Эрфтверк и анодирования данный сплав подвергался гомогенизации, при 590-600°C в протяжении 1 часа. Предстоящее уменьшение чистоты алюминия до 99.85% приводит к значительному ухудшению отражательных свойств, получаемых при помощи процесса хим обработки Эрфтверк.
Содержание меди более 0.06% приводит к существенному ухудшению отражательных параметров, при использовании обработки Эрфтверк, но присутствие кремния и магния в количестве до 0.3% вообщем не оказывают никакого воздействия, так же как и присутствие титана до 0.3%, а количество цинка при присутствие в жестком растворе может даже превосходить значение 0.3%.
Смеси на основании фосфорной и азотной кислоты позволяют с одной стороны получить отличные результаты обработки для алюминия коммерческой чистоты и многих кованых металлов при довольно выраженной потере отражательной возможности после анодирования. Южноамериканский опыт производства глянцевого анодированного алюминия в авто индустрии так же в главном относится к сплавам этого типа, примеры которых приведены в таблице. С другой стороны практический опыт указывает, что для алюминия с чистотой 99.7-99.85% могут быть получены такие же результаты, как и для сверхчистого алюминия.
Сплавы для глянцевого анодирования(значения приводятся в % от веса).
Страна | Предназначение | Магний | Другие составляющие |
Британия
(B.S. 300/2/4) |
BTR 1 | 0.3-0.8 | Fe 0.10, Si 0.10, Cu 0.15, Mn 0.2, Ti 0.05 |
BTR 2 | 0.7-1.2 | Fe 0.10, Si 0.10, Cu 0.15, Mn 0.3, Ti 0.05 | |
BTR 6 | 0.4-0.8 | Fe 0.15, Si 0.2-0.5, Cu 0.20, Mn 0.05, Ti 0.05 | |
Германия (DIN1712,Часть 3 & Часть 1). | A199.98R | — | Fe 0.006, Si 0.010, Cu 0.003, Zn 0.01, Ti 0.003 |
Al 99.9 | 0.01 | Fe 0.05, Si 0.06, Cu 0.01, Mn 0.01, Zn 0.04, Ti 0.006 | |
A199.8 | 0.02 | Fe 0.15, Si 0.15, Cu 0.03, Mn 0.02, Zn 0.06, Ti 0.02 | |
A199.9 Mg 0.5 | 0.35-0.6 | Fe 0.04, Si 0.06, Mn 0.03, Zn 0.04, Ti 0.01 | |
A199.9 Mgl | 0.8-1.1 | Fe 0.04, Si 0.06, Mn 0.03, Zn 0.04, Ti 0.01 | |
A199.85 Mg0.5 | 0.30-0.6 | Fe 0.08, Si 0.08, Mn 0.03, Zn 0.05, Ti 0.02 | |
Al 99.9 MgSi | 0.35-0.7 | Fe 0.04, Si 0.35-0.7, Cu 0.05-0.2, Mn 0.03, Zn 0.04, Ti 0.01 | |
Al 99.85 MgSi | 0.35-0.7 | Fe 0.08, Si 0.35-0.7, Cu 0.05-0.2, Mn 0.03, Zn 0.05, Ti 0.02 | |
Al 99.8 ZnMg | 0.7-1.2 | Fe 0.10, Si 0.10, Cu 0.20, Mn 0.05, Zn 3.8-4.6, Ti 0.02 | |
Франция | A9 (1090A) | — | Fe + Si < 0.10 |
A8 (1080A) | — | Fe + Si < 0.20 | |
A7(1070 A) | — | Fe + Si < 0.30 | |
A85GT
(SiSQA) |
1.3 – 1.7 | Fe + Si < 0.15, Cu 0.10, Mn 0.03, Zn 0.10 | |
Южноамериканская дюралевая ассоциация | 5357 | 0.8 – 1.2 | Fe 0.17, Si 0.12, Cu 0.2, Mn 0.15-0.45 |
5457 | 0.8 – 1.2 | Fe 0.10, Si 0.08, Cu 0.2, Mn 0.15-0.45 | |
5557 | 0.4 – 0.8 | Fe 0.12, Si 0.10, Cu 0.15, Mn 0.1-0.4 | |
6463 | 0.45 – 0.9 | Fe 0.15, Si 0.2-0.6, Cu 0.2, Mn 0.05 | |
7016 | 0.8 – 1.4 | Zn 4.0-5.0, Fe 0.12, Si 0.10, Cu 0.45-1.0, Mn 0.03 | |
7029 | 1.3 – 2.0 | Zn 4.2-5.2, Fe 0.12, Si 0.10, Cu 0.5-0.9,
Mn 0.30 |
Отражательная способность алюминия, подвергнутого хим обработке до и после анодирования с различной шириной покрытия.
Технологический процесс Алуполь IV | Эрфтверк (12 сек 54 – 56?С) | |||||||
Металл основания | Толщина анодного покрытия | Удаляемый металл | От-
ра- жа- тель-ная способность Общая |
Зеркальная отражательная способность (относительно сере-бряного зеркала) | Удаляемый металл | Отражательная способность
Общая |
Зеркальная отражательная спо-собность | |
(мил) | (мик-роны) | (г/м2) | (%) | (%) | (г/м2) | (%) | (%) | |
Al 99.5% | – | – | 90.0 | 83.6 | 63.1 | 12.0 | ||
0.08 | 2 | 26 | 79.0 | 61.0 | 64 | 55.8 | 9.0 | |
0.2 | 5 | 75.2 | 53.0 | 49.0 | 6.0 | |||
0.4 | 10 | 66.7 | 41.0 | 38.7 | 4.5 | |||
0.6 | 15 | 59.0 | 31.0 | 35.9 | 4.0 | |||
Al 99.8% | – | – | 90.0 | 84.3 | 82.0 | 36.0 | ||
0.08 | 2 | 29 | 82.8 | 73.0 | 71 | 77.2 | 34.0 | |
0.2 | 5 | 81.4 | 67.0 | 74.7 | 30.0 | |||
0.4 | 10 | 79.5 | 58.0 | 73.3 | 26.5 | |||
0.6 | 15 | 77.1 | 53.0 | 71.8 | 22.5 | |||
Al 99.99%
+ 2.0%Mg |
– | – | 90.7 | 85.4 | 90.8 | 88.0 | ||
0.08 | 2 | 18 | 85.4 | 80.8 | 61 | 86.4 | 82.5 | |
0.2 | 5 | 85.0 | 79.0 | 86.4 | 81.1 | |||
0.4 | 10 | 84.7 | 75.4 | 86.2 | 78.8 | |||
0.6 | 15 | 84.5 | 74.0 | 86.2 | 76.8 | |||
Al 99.99%
+ 2.0%Mg |
– | – | 91.3 | 87.4 | 91.3 | 87.0 | ||
0.08 | 2 | 31 | 85.9 | 79.1 | 67 | 86.4 | 79.5 | |
0.2 | 5 | 85.4 | 71.8 | 85.9 | 77.5 | |||
0.4 | 10 | 84.0 | 68.6 | 85.7 | 76.0 | |||
0.6 | 15 | 82.5 | 66.5 | 85.0 | 71.5 |
Отражательная способность алюминия и его сплавов, подвергнутых электроглянцеванию при помощи технологии Бритал.
Металл основания | Отражательная способность | |
Общая % | Зеркальная %
(относительно серебряного зеркала) |
|
Al (99.99%) | 86 | 83-84 |
+ 0.5% Mg | 86 | 83-84 |
+ 2.0% Mg | 85.5 – 86.5 | 82-83 |
Как можно созидать, самую большую отражательную способность и высоту покрытия, годящегося для обеспечения неплохой защиты против износа и коррозии, т.е. примерно 10 микрон (0.4 мил), можно получить методом анодирования высокочистого металла и высокочистых сплавов алюминия и магния с составом для хим обработки на базе азотной кислоты и бифторида аммония.
На практике в большинстве случаев приходится находить компромисс меж качеством блеска и защитными свойствами покрытия. Для многих сплавов покрытие 10 микрон является очень толстым для получения соответственного свойства конечной обработки, нужного для мотора автомобиля. По этой причине B.S.1615:1987 дает несоответствующую для данного варианта низкую степень, AA5 (5 микрон). С другой стороны, износостойкость более тонких покрытий возможно окажется неприемлемой для практического использования. Потому в итоге исследования, проведенного в США компанией Форд Мотор, была признана необходимость прирастить толщину анодного покрытия производимых компанией движков с 0.12 до 0.3 мил (с 3 микрон до 7.5 микрон). Это стало вероятным благодаря разработке сплавов 5457 и 5557, в каких можно использовать огромную толщину анодного покрытия без утраты блеска.
Вообщем необходимо подчеркнуть, что обретенный ранее опыт анодирования разных сплавов гласить о том, что покрытие 10 микрон, производимое на соответственном материале при помощи серной кислоты равномерно высочайшей концентрации, умеренной температуре и низким напряжением анодирования обеспечивает неплохую защиту в протяжении некого количества лет без утраты блеска при условии постоянной чистке покрытия.
Воздействие состава сплава на отражательную способность является довольно выраженным, но, разным для раствора Алуполь на базе фосфорной и азотной кислоты и раствора Эрфтверк на базе азотной кислоты и бифторида аммония. В первом случае алюминий, имеющий коммерческую чистоту, может быть подвергнут хим обработке до заслуги высочайшей отражательной возможности, которая, но, значительно миниатюризируется после анодирования. Высокочистый алюминий и его сплавы могут быть подвергнуты анодированию после обработки Алуполь с малой потерей отражательной возможности. При помощи процесса Эрфтвер может осуществляться обработка только высокочистого алюминия и его сплавов. В общем и целом, сплав с содержанием магния 0.5% имеет несколько наименьшую отражательную способность, чем сплав с содержанием мания 2%, но последний обладает наилучшими механическими свойствами. На практике, в Европе употребляется некое количество сплавов на базе высокочистого алюминия, содержащих до 5% магния.
В Англии эти сплавы вошли в внедрение существенно позже, но большая часть компаний, занимающихся созданием алюминия, изготавливали сплавы на базе высокочистого алюминия и магния в форме листов, при всем этом для экструдирования использовались высокочистые сплавы алюминия, магния и кремния. Целью добавки магния и магния с кремнием является повышение прочности, более обычным примером является сплавы Al-1%Mg для глянцевой правки, владеющие механическими качествами, схожими с 3003 (Al-1?%Mn).
Проявившийся энтузиазм к прочным материалам для производства авто бамперов привел к разработке сплавов на основании алюминия, цинка, магния и меди, в особенности в Северной Америке.
Для высокочистого алюминия огромную роль играет размер зернышек, из-за тенденции к их росту. Размер зерна находится в зависимости от деформации перед обжигом и от фактически критерий обжига. Таким макаром, очень принципиальным моментом является уточнение у поставщика типа тонкодисперсного материала и, по способности, спектра допустимых размеров зерна. В таблице приведены механические характеристики неких германских сплавов высочайшего свойства.
Механические характеристики германского высокочистого алюминия и сплавов алюминия и магния
Материал | Состояние | Форма | Общий предел прочности на разрыв тонн/ дюйм2 1 | Предел упругости тонн/ дюйм2 1 | Вытягивание % | Твердость по Бринеллю
кг/мм2 |
Высокочистый алюминий | Отожженный | Все материалы в листе | 2.5-3.8 | 1.0 – 1.5 | 60 – 40 | 13 – 18 |
Al 99% | ? Н | 4.4-5.6 | 1.9 – 4.4 | 15 – 8 | 18 – 25 | |
Н | 6.9-6.8 | 6.2 – 8.1 | 8 — 4 | 26 — 35 | ||
+ 0.5% Mg | Отожженный | Брус, труба проволока | 4.4-6.2 | 1.2 – 2.5 | 40-20 | 22-28 |
? Н | 6.9-9.4 | 6.2-6.8 | 15-6 | 35-45 | ||
Н | 10.0-12.0 | 9.5-11.2 | 6-2 | 40-50 | ||
+1% Mg | Отожженный | Отожженный и 1/2Н материалы в экструдированных секциях | 6.2-8.1 | 1.9-3.1 | 35 | 30-35 |
? Н | 6.8-10.6 | 6.2-9.3 | 15 | 40-50 | ||
Н | 11.2-15.6 | 10.0-13.1 | 6-2 | 50-60 | ||
+ 2% Mg | Отожженный | Отожженный и 1/2Н материалы в экструдированных секциях | 10.5-12.5 | 3.1-6.2 | 35 | 40-50 |
? Н | 13.1-15.6 | 11.2-14.3 | 15-6 | 55-75 | ||
Н | 15.6-21.8 | 15.0-20.0 | 5-2 | 70-85 | ||
1 – 1 тонна/дюйм2 = 15.4443 МН/м2
Необходимо стараться по способности избегать обжига на производственных стадиях, при всем этом принципиальным моментом является поддержание температуры порядка 250°C-350°C.
Говоря в общем, необходимо подчеркнуть, что как в США, так и в Британии наблюдается тенденция к использованию алюминия, имеющего чистоту 99.7-99.85%, который вправду дает возможность получения прелестной и дешевенькой конечной обработки при хим обработке в растворе на базе фосфорной кислоты.