Технологии обработки поверхности литых изделий из цинковых сплавов 

Гальванопокрытие и химическое осаждение

Гальванопокрытие — это процесс нанесения слоя другого металла на поверхность алюминия и его сплавов с помощью химических или электрохимических методов. Это позволяет изменять физические и химические свойства поверхности алюминиевого сплава. Например:Покрытие серебром или золотом на алюминиевых электронных компонентах улучшает проводимость в контактных зонах и на поверхности.Покрытия медью, никелем или оловом улучшают свариваемость алюминиевых сплавов.Горячее окунание в расплав олова или сплав олова с алюминием улучшает смазывающие свойства. Для повышения твердости поверхности и износостойкости применяют хромирование или никелирование.

Хромирование и никелирование также улучшают декоративные свойства.Алюминий может образовывать покрытие при электролизе, но такие покрытия легко отслаиваются. Для решения этой проблемы алюминий погружают в водные растворы, содержащие соединения цинка, что обеспечивает прочный связующий слой между алюминиевым основанием и последующими покрытиями.Исследователи, например Фэн Шаобин, изучали применение и механизм цинкового покрытия на алюминиевом основании, а также новые технологии цинкования. После нанесения слоя цинка проводят гальванопокрытие, образуя тонкую пористую пленку, которая улучшает адгезию покрытия.

Химическое осаждение — это процесс формирования металлического покрытия на поверхности за счет автокаталитической химической реакции в растворе, содержащем соли металлов и восстановитель. Наиболее распространено химическое осаждение Ni-P сплавов.

По сравнению с гальванопокрытием, химическое осаждение цинково-алюминиевых сплавов является менее загрязняющим процессом. Получаемый сплав Ni-P — хороший заменитель хромового покрытия. Однако химическое осаждение требует сложного оборудования, больших затрат материалов, продолжительного времени и сложных операций, а качество покрытия не всегда стабильно.Фэн Лимин и др. разработали технологию химического осаждения никель-фосфорного покрытия с минимальной предварительной обработкой (обезжиривание, цинкование, промывка) для сплава 6063.

Эксперименты показали, что данная технология проста, обеспечивает высокую блескость, хорошую адгезию, стабильность цвета и плотное покрытие с содержанием фосфора 10-12% и твердостью более 500 HV, что значительно выше, чем у анодного оксидного слоя.

Кроме Ni-P, изучаются и другие сплавы, например Ni-Co-P, исследуемый Янг Эрбином и др. Этот сплав обладает высокой коэрцитивной силой, низкой остаточной намагниченностью и отличными электромагнитными свойствами, что делает его пригодным для высокоплотных магнитных дисков.

Химическое осаждение Ni-Co-P позволяет получать равномерные магнитные покрытия на сложных по форме поверхностях, при этом процесс экономичен, требует малого расхода материалов и удобен в эксплуатации.

Оксидирование

Обработка поверхности оксидированием включает анодирование, химическое окисление и микроразрядное анодирование.Сюй Линьюнь и др. в исследовании сплава A356 проанализировали влияние химического окисления, анодирования и микроразрядного анодирования на механические и коррозионные свойства.

Используя методы сканирующей электронной микроскопии (SEM), испытания износа и коррозионные тесты, они сравнили морфологию поверхности, толщину оксидного слоя, стойкость к истиранию и коррозии после каждой обработки.Результаты показали, что различные виды обработки формируют оксидные пленки различной толщины, значительно повышающие твердость поверхности и износостойкость, а также улучшающие коррозионную стойкость сплава.В целом, микроразрядное анодирование обеспечивает лучшие свойства по сравнению с анодированием, а анодирование лучше, чем химическое окисление.