鑄鋁AD1312磁力拋光前處理研究

王智勇　江澤軍　廖志祥　陳吉君　曹經(jīng)倩

摘要：對(duì)鑄鋁ADC12材料磁力拋光工藝增加一酸洗前處理工藝，并對(duì)該前處理工藝進(jìn)行研究。結(jié)果表明，選用硝酸與氫氟酸體積比為4：1，酸洗時(shí)間為5min的工藝對(duì)鑄鋁進(jìn)行前處理較好，并且增加酸洗前處理工藝可降低材料表面含硅量，提高了試樣的光亮程度和磁力拋光效果。

關(guān)鍵詞：鑄鋁；磁力拋光；酸洗前處理

中圖分類號(hào)06 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào)2095-6363（2016）06-0171-02

近年來(lái)在汽車，化工、機(jī)械、紡織、廚房等許多領(lǐng)域，鋁材的應(yīng)用大大增長(zhǎng)。鑄鋁材料加入硅具有良好的流動(dòng)性便于鑄造成型，但是由于材料中含硅導(dǎo)致工件表面的光澤度大大降低，不符合人們對(duì)美的要求，使得鑄造鋁合金材料的使用受限。在旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)作用下的鋼針對(duì)鑄鋁拋光工藝的基礎(chǔ)上，通過(guò)增加酸洗前處理工藝，并對(duì)該工藝進(jìn)行一系列試驗(yàn)和研究。試驗(yàn)結(jié)果證明，通過(guò)酸洗前處理后的鑄鋁工件表面含硅量顯著降低，再利用磁力拋光技術(shù)對(duì)工件表面的整平作用，可得到具有較好表面光亮度的工件。

1.試驗(yàn)

1.1試驗(yàn)材料與前處理

試驗(yàn)材料為鑄鋁ADC12。前處理：將長(zhǎng)條鑄鋁ADC12機(jī)械加工成大小相等的試樣。（20mm×20mm×10mm），并把試樣置于磁力拋光機(jī)中以時(shí)間8min、頻率60Hz進(jìn)行拋光，除去試樣表面毛刺、油污、灰塵等雜質(zhì)。

1.2試驗(yàn)工藝的研究

影響酸洗前處理效果的因素主要是硝酸與氫氟酸濃度比和酸洗時(shí)間。通過(guò)配制一系列濃度梯度比的硝酸與氫氟酸，并對(duì)不同濃度梯度比的酸液進(jìn)行一系列酸洗時(shí)間的研究，得到比較好的硝酸與氫氟酸濃度比和酸洗時(shí)間。表面反應(yīng)程度數(shù)字越大表示反應(yīng)越劇烈，酸液對(duì)鑄鋁表面腐蝕越嚴(yán)重，結(jié)果如下所述。

由表1內(nèi)數(shù)據(jù)可知硝酸與氫氟酸體積比為2：1時(shí)，反應(yīng)太劇烈，不好控制試驗(yàn)的進(jìn)行；而配比6：1時(shí)，反應(yīng)太慢，對(duì)試驗(yàn)的進(jìn)行也不利。因此在硝酸與氫氟酸體積比為4：1的時(shí)酸洗效果良好，符合實(shí)際效益。由表2內(nèi)數(shù)據(jù)可知酸洗時(shí)間為2min或更短時(shí)、反應(yīng)太慢，而酸洗時(shí)間為7min甚至更長(zhǎng)時(shí)、試驗(yàn)表面腐蝕過(guò)度，兩者都不可取。綜上，選用硝酸與氫氟酸體積比為4：1，酸洗時(shí)間為5min的工藝對(duì)鑄鋁進(jìn)行前處理較好。

2.試驗(yàn)結(jié)果及討論

用67%硝酸與40%氫氟酸體積比為4：1，酸洗時(shí)間為5min的工藝對(duì)鑄鋁進(jìn)行酸洗前處理，并將處理后的試樣置于磁力拋光機(jī)中進(jìn)行磁力拋光。對(duì)只進(jìn)行初始拋光后的樣，酸處理后的樣和酸處理拋光后的試樣分別做表面形貌（SEM）和能譜分析（EDS）。檢測(cè)結(jié)果如圖1、圖2、圖3，能譜結(jié)果見表3。

由上述實(shí)驗(yàn)檢測(cè)結(jié)果表3可知，初始拋光過(guò)的樣含硅量在14.72%，經(jīng)過(guò)酸洗理后的樣含硅量大大減少甚至幾乎沒有，表明通過(guò)增加酸洗前處理這一工藝對(duì)降低試樣表面硅含量確實(shí)有比較好的效果。由圖3可知酸洗過(guò)后的試樣表面腐蝕坑洼大小不一、微觀形貌粗糙度很高。經(jīng)過(guò)磁力拋光后，試樣表面形貌由圖3變成圖2所示，表明磁力拋光機(jī)中的鋼針對(duì)試樣表面起到整平作用，改善試樣表面形貌，提高試樣表面光亮度，并且從圖1和圖2兩幅圖對(duì)比明顯發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)酸洗前處理后拋光的試樣平整度和光亮度更高。

3.結(jié)論

通過(guò)本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)增加酸洗前處理工藝可大大降低鑄鋁ADC12材料表面含硅量，在實(shí)驗(yàn)中使硅百分含量從14.72%降到幾乎為零，并且經(jīng)過(guò)酸洗前處理后的拋光試樣，很好的提高了拋光試樣表面平整度和光亮度，增強(qiáng)了磁力拋光效果。