Chromfreie Oberflächenpassivierung von Aluminiumlegierungen

Aluminium-Anwendungen

 Aluminium ist der produktivste und am meisten verwendete metallische Werkstoff unter den Nichteisenmetallen. Bei der Herstellung von metallischen Konstruktionswerkstoffen steht es nach Eisen und Stahl an zweiter Stelle.

Vollaluminium-Motor   

Der Vorteil der im Druckgussverfahren hergestellten Aluminiumblöcke ist ihr geringes Gewicht, das Kraftstoffeinsparungen durch Gewichtsreduzierung ermöglicht. Bei einem Motor mit gleichem Hubraum kann durch die Verwendung eines Aluminiumblocks das Gewicht um etwa 20 kg reduziert werden. Pro 10 Prozent weniger Eigengewicht des Fahrzeugs kann der Kraftstoffverbrauch um 6 bis 8 Prozent gesenkt werden.

Nachteile der Oberflächenbehandlung mit Chromatierung

Die Chromatierungsmethode enthält eine große Menge an sechswertigen Chromionen in der Abwassertanklösung. Gemäß GB 8978-1996 "Comprehensive Emission Standard for Sewage" beträgt die Konzentration von sechswertigem Chrom in der Abwassertanklösung nicht mehr als 0,5 mg/L. Sechswertige Chromionen sind jedoch für den menschlichen Körper krebserregend. Langfristige Exposition gegenüber sechswertigen Chromverbindungen kann zu Lungenkrebs, Krebs der oberen Atemwege und Magen-Darm-Krebs sowie zu Dermatitis, allergischen und ekzematösen Hautreaktionen, Atemwegserkrankungen, Augenerkrankungen, Mundschleimhautläsionen, Gastroenteritis, Nierenfunktionsstörungen und anderen akuten Vergiftungen führen.

  Um den Anforderungen einer umweltfreundlichen Gesellschaft gerecht zu werden, ersetzt die Oberflächenbehandlung immer mehr das Verchromen. Unser Ziel ist es daher, die Umweltbelastung zu verringern.

Chromfreie Oberflächenpassivierung

zum gegenwärtigen Zeitpunkt Aluminium Chromfreie chemische Oxidation von Zirkonium-System, Titan-System, Manganat-System, Molybdat-System, Seltene Erden-System, Lithium-Salz-System, Silikat-System, Tannat-System und so weiter. Derzeit ist die inländische Aluminium-Legierung anodischen Oxidfilm ohne Chrom Versiegelung Methode mit seltenen Erden Oberflächenbehandlung. Mit Cer-Salz oder anderen seltenen Erden für die Behandlung der Wirkung der Methode mit Raumtemperatur Metallsalze, Chromat anodische Oxidation Film Wirkung ist ähnlich.

Faktoren, die die Oberflächenpassivierung beeinflussen

Kerium-Salz-Konzentration
-Konzentration des filmbildenden Oxidationsmittels (Kaliumpermanganat)
-Konzentration des Filmbildungsbeschleunigers (Ammoniumsalz)
-Temperatur
-Zeit

Experimentelle Verfahren:

1. die Entfettungsbehandlung
  Wischen Sie mit entfettender, mit Lösungsmittel angefeuchteter Watte, um das Öl zu entfernen, und wischen Sie dann mehrmals mit einem sauberen Baumwolltuch nach. Häufig verwendete Lösungsmittel sind: Trichlorethylen, Ethylacetat, Aceton, Butanon und Benzin.
2. polieren 
Manuelles Polieren, d. h. Polieren mit Sandpapier, wird je nach Bedarf eingesetzt; oder es wird eine chemische Polierlösung zum Polieren verwendet.
3. die Oxidation von Aluminium
Um die optimalen Versuchsparameter und -bedingungen zu finden, wurde die Einvariablenmethode verwendet.
4. die Prüfung der Ergebnisse und das Feedback
Die Korrosionsbeständigkeit wurde mit der Säure-Spot-Korrosions-Methode getestet und die Festigkeit des Prüfers wurde mit dem Härteprüfer geprüft. Und die Mikrostruktur des Beobachters mit einem Elektronenmikroskop. Für die Unzulänglichkeiten und dann zu verbessern.

Erwartete Ergebnisse

  1.Die behandelten Aluminiumlegierungen sind in der Lage, die Korrosionsbeständigkeit und die mechanische Festigkeit der mit herkömmlichen Chromaten behandelten Legierungen zu erreichen oder zu übertreffen.

    2.Der schrittweise Ersatz der Chromatbehandlung ist machbar und zuverlässig, vorzugsweise für industrielle Anwendungen. Sie wird die von sechswertigen Chromionen ausgehenden Gefahren für die Umwelt, das Leben und die Gesundheit der Menschen erheblich verringern und die industrielle Produktion in eine umweltfreundliche Richtung lenken.

    3.Ein vollständiger Satz von SIT-Abschlussberichten.

Häufig gestellte Fragen (FAQ) zu Aluminiumanwendungen und chromfreien Passivierungsbehandlungen

1. Was sind die Vorteile von Aluminium in Automotoren?

Aluminiummotoren senken den Kraftstoffverbrauch durch Leichtbau erheblich (Gewichtsreduzierung um ca. 20 kg), wobei bei einer Gewichtsreduzierung von 10% 6%-8% Kraftstoff eingespart werden.

2. Was sind die Hauptgefahren von Chromatierungen?

Bei der Chromatierung entsteht krebserregendes sechswertiges Chrom, das Lungenkrebs, Hautkrankheiten und andere Gesundheitsprobleme verursacht und die Umwelt verschmutzt, so dass strenge Emissionskontrollen erforderlich sind.

3. Was sind die gängigen Alternativen zur chromfreien Passivierung?

Zu den gängigen Verfahren gehören Zirkonium, Titan, Seltene Erden (z. B. Cer-Salze) und Silikatsysteme, die den Chromaten ähnlich, aber umweltfreundlicher sind.

4. Was sind die wichtigsten Faktoren, die die Wirksamkeit der chromfreien Passivierung beeinflussen?

Cerium-Salzkonzentration, Oxidationsmittel (Kaliumpermanganat), Beschleuniger (Ammoniumsalz), Temperatur und Behandlungszeit sind die wichtigsten Einflussfaktoren.

5. Wie prüft man die Eigenschaften von behandelten Aluminiumlegierungen?

Das Verfahren wird optimiert, indem die Korrosionsbeständigkeit durch Säurekorrosion geprüft, die Festigkeit mit einem Härteprüfgerät gemessen und das Gefüge mit einem Elektronenmikroskop betrachtet wird.

6. Können chromfreie Behandlungen die Normen für industrielle Anwendungen erfüllen?

Ziel des Versuchs ist es, die Chromatierung in Bezug auf Korrosionsbeständigkeit und mechanische Festigkeit zu übertreffen und die industrielle Substitution durch umweltfreundliche Verfahren zu fördern.

7. Welche Schritte umfasst das Experiment zur Oberflächenbehandlung von Aluminium?

Der Prozess gliedert sich in vier Phasen: Entfettung (Lösungsmittelwischen), Polieren (manuell/chemisch), Oxidation (Parameteroptimierung) und Leistungsprüfung.

8. Warum sollte die chromfreie Oberflächenbehandlungstechnologie gefördert werden?

Die Verringerung der Verunreinigung durch sechswertiges Chrom reduziert Umwelt- und Gesundheitsrisiken und entspricht dem Trend zu umweltfreundlicher Produktion und internationalen Umweltvorschriften.

9. Was sind die Vorteile der Behandlung mit Seltenerd-Cerium-Salz?

Cerium-Salz Passivierung Wirkung ist nahe an Chromat, die Kosten sind kontrollierbar und geringe Toxizität, ist die wichtigste Forschungsrichtung der inländischen Chrom-freie Abdichtung.

10. Welche Bedeutung hat die Studie für den industriellen Umweltschutz?

Die erfolgreiche Anwendung der chromfreien Technologie wird der Aluminiumindustrie helfen, Emissionen zu reduzieren, eine nachhaltige Entwicklung voranzutreiben und das Risiko der Einhaltung von Vorschriften zu verringern.