解析鋁及鋁合金鉻磷化的技術
據了解，在鋁及鋁合金表面上形成綠色非晶型的鉻酸磷酸鹽轉化膜的過程叫鉻磷化，是在含有磷酸、六價鉻和堿性氟化物等組成的酸性溶液中進行的。國際標準化組織已制定了鋁及鋁合金鉻酸磷酸鹽轉化膜的標準。
1 試驗部分
1.1 試驗條件
材料 工業(yè)純鋁L6；溫度 20℃；時間 10min。
工藝流程 除油除銹→水洗→浸酸→水洗→鉻磷化→水洗→自然干燥(或＜70℃干燥)。
檢驗標準 反應(氣泡)的強弱、膜層的顏色深淺、附著力、膜的質量。
1.2 成膜影響因素
1.2.1 配方組成
(1)復合加速劑A9g/L、Cr(Ⅵ) 2 g/L時，H3PO4在5～40ml/L范圍內可形成附著力優(yōu)良的膜,H3PO4≥40ml/L則形成疏松的粉狀膜。
(2)固定H3PO4 25ml/L、Cr(Ⅵ) 2g/L時，復合加速劑A在1～9g/L能正常成膜；A 9? 15g/L形成粉狀膜；A＞15g/L時，無能膜且腐蝕基體。
(3)固定H3PO4 25ml/L：加速劑A 9g/L時，Cr(Ⅵ)含量在1～5g/L，綠色膜顏色逐漸變淺，膜層附著力優(yōu)良，說明Cr(Ⅵ)參與成膜過程，以Cr(Ⅲ)的形式進入膜層。為保護環(huán)境減少污染，Cr(Ⅵ)的含量選擇低含量為宜。
根據反復試驗確定鉻磷化的最佳工藝配方為：
H3PO4 15～25ml/L；Cr(Ⅵ) 1.5～2 g/L；復合加速劑 6～9g/L。
1.2.2 溫度的影響
溫度升高，反應加快，8～45℃下均能形成優(yōu)良的綠色膜，＞45℃后，溫度升高反應劇烈，膜色反而變淺且疏松，繼續(xù)提高以致無膜而腐蝕基體。試驗證明鉻磷化完全可以室溫加工。
1.2.3 時間的影響 膜重與處理時間的關系見圖。
t≤5min形成彩虹色膜，t＞5 min形成淺綠色膜并隨時間延長綠色加深，25～35min形成深綠色膜。當時間延長至數小時，膜層粗糙疏松。
1.2.4 基材的適應性
鉻磷化對鋁及鋁合金材料的加工適應性很廣泛，對工業(yè)純鋁、防銹鋁、硬鋁以及鑄造鋁合金(硅鋁合金)等，都具有基體相同的成膜規(guī)律，零件表面的光澤顏色及粗糙度等僅對膜的光澤和顏色略有影響。
2 膜的性質
鉻磷化膜是非晶型的，膜薄時呈帶彩虹色的淺綠色，稍厚的膜呈橄欖綠色。薄膜的柔韌性優(yōu)良，能承受零件的各種變形加工。厚膜的脆性較提高。新鮮的鉻磷化膜易溶于的1∶1硝酸溶液。經干燥并存放一段時間后膜的抗蝕性能提高，不溶于1∶1的硝酸、磷酸和硫酸。在大氣中放置一年無腐蝕、退色，膜層完好。