工业铝型材生产加工厂家

铝-铜合金、铝-硅合金是难以阳极氧化的材料，这些材料的阳极氧化电压高，需要高电压电源，而且高电压容易发生阳极氧化膜的“烧伤”；

1：铝-铜合金的特征

铝-铜合金包含2000系合金以及铸造铝或压铸铝型材的一部分；该系比较有名的代表性铝型材有2017和2024；AI-Cu合金从400~500℃的高温水淬后，在室温保持（自然时效）或者在150~200℃回火（高温时效、人工时效）的处理时，Cu以微小的CuAI2析出，有提高强度和硬度的作用；时效硬化的2017（硬铝型材）、2024（超硬铝合金型材）具有和钢材相匹敌的强度和力学性能，切削性也很优异；有助于这种时效效果的CuAI2极其微小而且分布在晶粒内；但是，铜以较大的CuAI2相在晶界析出时，与基体之间形成局部电池，发生CuAI2优先溶解的腐蚀；

2：铝-铜合金中的Cu的阳极氧化行为

析出的CuAI2和固溶Cu的基体在阳极氧化时显示不同的阳极氧化行为；即CuAI2比铝型材更快被阳极氧化，其后容易被溶解；因此，会形成孔洞缺陷较多的阳极氧化膜；另外，固溶Cu的铝型材被均匀阳极氧化，因此铝型材中Cu的固溶度较高，其阳极氧化电压就越高，使阳极氧化的槽电压上升；从阳极氧化角度来分析，应对电压上升的处理方法有交直流叠加氧化、极性变换电源波形氧化、脉冲氧化和电流反转氧化等；

这样，铝型材中的铜使阳极氧化膜品质下降，需要高电压阳极氧化等措施，从而增加了阳极氧化处理的难度；

3：铝-铜合金的阳极氧化行为

在99.7%的AI中分别加入2%Cu、10%Cu的铝型材，改变Cu的固溶或CuAI2析出等铜的存在状态，实验结果如下所示：

①固溶处理含2%Cu的铝型材，使Cu存在于固溶体中如下（图1和图2）；

②固溶处理含2%Cu的铝型材，在220~250℃热处理，析出CuAI2（图1和图2）；

③含10%Cu的铝型材在固溶处理温度保持后急冷，让Cu尽可能多的溶解到固溶体中，尽量减少第二相CuAI2的存在（图1和图2）；

④含10%Cu的铝型材在固溶处理温度保持后，缓慢冷却到300℃，尽量多地析出CuAI2（图1和图2）；

（图2：采用1.3A/dm²的电流密度阳极氧化时电压随时间变化）

分别采用1.0A/dm²、1.3A/dm²的恒电流密度对这四种材料进行阳极氧化的电压-时间曲线如上图（图1和图2）所示；

从图1和图2中理解各种铝型材材料的阳极氧化行为如下；

①与纯铝显示相同的趋势；但与纯铝相比，受固溶体中Cu的影响，电压升高；

②在阳极氧化初期，由于CUI2的溶解等电流被消耗，电压不升高；提高电流密度时，缩短电压上升的时间；随着阳极氧化时间的延长，CuAI2逐渐被溶解，同时伴随着高点升高；

③含10%cu时，即使进行热处理，全部的Cu也不能固溶；与②相比，更多的CuAI2析出；因而，与②相同，随着阳极氧化时间的延长，CuAI2逐渐被溶解，电压相应上升，但需要比②更长的时间；

④因为大量析出的CuAI2连续分布到内部，即使提高电流密度，电压直到最后也不会上升；

4：易切削铝型材2011

在2000系AI-Cu铝型材中，2011使用广泛；在高强度的2000系列铝型材中添加Sn、Bi等元素得到了易切削性，因此切削性能得到极大改善，广泛适用于机械零部件；为了提高在使用环境中的耐腐蚀性，要求进行阳极氧化处理的情况很多；可是该铝型材含Cu，不但阳极氧化处理困难，而且由于铝型材中分散着Sn、Bi等颗粒状金属，这些金属在阳极氧化中溶解，阳极氧化处理也就变得更困难了；

由此可知，选择最合适的阳极氧化条件进行硫酸法直流阳极氧化，就能得到经得住实际使用考验的阳极氧化膜；