七系鋁合金氧化：大學生方程式賽車上為了輕量化使用輕質(zhì)材料7系鋁合金材料（尤其以7075和7050為主），7075鋁合金是一種冷處理鍛壓合金，強度高，遠勝于軟鋼。7075是商用最強力合金之一。7075鋁合金結(jié)構(gòu)緊密，耐腐蝕效果強，良好機械性能及陽極反應(yīng)。細小晶粒使得深度鉆孔性能更好，工具耐磨性增強，螺紋滾制更與眾不同。

　　

　　但是鋁合金表面硬度低，不耐磨，其應(yīng)用范圍受到一定限制，對鋁合金進行硬質(zhì)陽極氧化（陽極硬化）處理，可以獲得與基體結(jié)合力好、具有一定厚度的膜層，能使用在鋁制傳動花鍵、軸承安裝位置、螺紋緊固處等部位。（當然規(guī)則對某些部位的鋁合金件也做了陽極硬化的要求，有人說做了沒必要或者做了其他的比如鍍硬鉻等呵呵，其實陽極硬化的實用性和功能性的優(yōu)勢和必要性還是顯而易見的）

　　

　　根據(jù)本人調(diào)研和實驗，7系鋁合金在做完陽極硬化后，氧化膜厚度可為30μm-50μm，硬度為50-55HRC，可使鋁材滿足花鍵要求。（電解液為草酸，直流，電解溫度0度以下，氧化顏色為帶有金屬光澤枯草黃綠色--屎黃色）。能做這項工作的工廠少之又少，這項技術(shù)會的技術(shù)人員更是稀少，小弟不才，在前輩和隊友努力下，找到一家為出口活塞和核電設(shè)備做氧化的廠家，最終還是成功做了硬質(zhì)氧化的鋁制花鍵，其中曲折不多說，說一下具體步驟和注意事項吧。

　　

　　氧化前的準備：

　　

　　1，氧化要在完成所有機加工之后成品之前做

　　

　　2，有條件最好做一下金相分析，確定材料真假，或者讓供應(yīng)商提供成分報告（據(jù)本人調(diào)研國內(nèi)西南鋁還是不錯的，貨單上會提供這份報告）被某些材料供應(yīng)商提供的假鋁材坑到哭，成分不明確，燒蝕了我第一個做的最完美的加工件（因為不同系列鋁材電解液配比不同，而且兩種不同系列材料在一電解池中氧化肯定會發(fā)生燒蝕）

　　

　　氧化過程：

　　

　　1，首先要酸洗，這里要注意，酸洗之前一定要明白之前做沒做過放電類的加工，比如說電火花放電加工花鍵，線切割加工等，如果有加工表面也會形成一層堅硬的氧化膜（是不是氧化鋁沒研究），酸洗一定要把這層膜腐蝕掉，否則這部分不導電不會被附上氧化膜，但是這樣會影響工件的表面光滑度和亮澤，使工件發(fā)暗。為了使表面平整光亮，達到德雷克斯勒差速器殼的效果，我用拋光磨片加拋光蠟打磨了一次，但結(jié)果卻呵呵，后來跟專家了解到，金屬加工表面是物理平整，就是凸凹撫平的感覺，氧化中會使其暴露，想要鏡面效果只能通過化學拋光，用硝酸等化學試劑對加工表面處理再去氧化會得到鏡面效果，因為這項工藝會對周圍環(huán)境污染極大，極少有做的，所以處女座的朋友可以試試。

　　

　　2，注意計算好工件表面積，這會和通電電流有一定比例關(guān)系，還有草酸含量也有關(guān)，否則會出現(xiàn)上膜慢，膜層較薄等問題，當然也和電解液有一定關(guān)系，我這邊廠家只能做草酸的

　　

　　3，電解過程中切勿頻繁取出查看膜的厚度，會發(fā)生再次放入氧化池不反應(yīng)的問題4，注意控制好電流，過大會燒蝕，過小不反應(yīng)

　　

　　5，達到膜厚要求后取出后顏色會較重，用水清洗后，光澤十分好，水層干了之后會變暗，應(yīng)該是正常反應(yīng)，剛做出來那個亮啊

　　

　　6，用測膜厚儀器多測幾個點，我要求做到50絲硬度50多度（1絲,=0.01毫米=10微米），在因為材料失敗過一次之后，第二次完美成功。測硬度，簡單點可以用鑰匙，鑰匙不會在上面留下劃痕的，氧化之前則不然。

　　

　　注意氧化后就盡量不要再加工了，鋁花鍵經(jīng)過氧化之后更加放心，而且材料用的更極限，體積更小質(zhì)量更輕，我做的差速器殼總重0.9KG，加上CUSCO差速器一共重2.5KG。本人不才，就這些淺顯知識在這獻丑了，不過全為本人經(jīng)驗之談，如有不足，還望指正

　　

　　附上7系鋁材的物理和化學成分，希望你們做金相實驗和分析的時候能用得到

　　

　　7075鋁合金物理特性：

　　

　　抗拉強度：524Mpa

　　

　　0.2%屈服強度：455Mpa

　　

　　伸長率：11%

　　

　　彈性模量E：71GPa

　　

　　硬度：150HB

　　

　　密度：2.81g/cm^3

　　

　　抗拉強度σb(MPa)：≥560

　　

　　伸長應(yīng)力σp0.2(MPa)：≥495

　　

　　伸長率δ5(%)：≥6

　　

　　7075鋁合金化學組成：

　　

　　硅Si：0.40

　　

　　鐵Fe:0.50

　　

　　銅Cu：1.2-2.0

　　

　　錳Mn：0.30

　　

　　鎂Mg：2.1-2.9

　　

　　鉻Cr：0.18-0.28

　　

　　鋅Zn：5.1-6.1

　　

　　鈦Ti：0.20

　　

　　鋁Al：余量

　　

　　其他：

　　

　　單個：0.05

　　

　　合計：0.15

　　

　　7050鋁合金化學成分：

　　

　　鋁(Al)余量

　　

　　鉻(Cr)≤0.04

　　

　　鋯(Zr)0.08～0.15

　　

　　鋅(Zn)5.7～6.7

　　

　　硅(Si)≤0.12

　　

　　鐵(Fe)0.000～0.150

　　

　　錳(Mn)≤0.10

　　

　　鎂(Mg)1.9～2.6

　　

　　鈦(Ti)≤0.06

　　

　　銅(Cu)2.0～2.6

　　

　　（區(qū)分2系與7系主要金屬看鋅和鎂，7系之間區(qū)分看銅和鋅含量）