ICS2522020＿＿A29药易中华人民共和国国家标准GBT19822-2005ISO100741994铝及铝合金硬质阳极氧化膜规范SpecificationforhardanodicoxidationcoatingsonaluminiumanditsalloysISO100741994IDT2005-06-23发布2005-12-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局．士小涵IVII胃秘Ji31llLEIL71LlG1LAIfuJi发布GBT19822-2005ISO100741994曰舀J．山．月Ii舀本标准等同采用ISO100741994《铝及铝合金硬质阳极氧化膜规范英文版本标准对ISO100741994做了如下修改取消了ISO10074的前言用本标准代替了本国际标准其引用的国际标准中已有对应的国家标准的改为对应的国家标准附录G表G1中磨料网目规格单位应为JAM标准原文误为mm所以纠正为[m附录A附录B附录C附录D和附录E为规范性附录附录F附录G附录H和附录J为资料性附录在5外观条款中增加了允许合适位置和尺寸的挂具痕本标准由中国机械工业联合会提出本标准由全国金属与非金属覆盖层标准化技术委员会归口本标准起草单位武汉材料保护研究所本标准参加起草单位广州华龙整流器厂本标准主要起草人王菊荣李捷毕艳刘传烨莫日炉GBT19822-20051S0100741994引言硬质阳极氧化是形成大多数都用在工程目的的硬且通常厚氧化铝膜层的一种电解处理方法硬质阳极氧化能够适用于铸造或锻造的铝及铝合金但对于含有5％以上的铜和／或8％以上的硅以及压铸铝合金需要特殊的阳极氧化工艺为了获得最好的显微硬度耐磨性或低表面粗糙度的特性应选用低的合金含量除非另有规定工件在所有热处理机加工焊接成型和冲孔操作后都需要阳极氧化在机加工表面上可获得最好效果尖锐轮廓需加工成曲率半径不低于预定厚度十倍的圆角以避免烧蚀或剥落硬质阳极氧化通常会导致每一表面上尺寸增加膜层厚度的50如有必要工件阳极氧化前的尺寸应估计到这一增加膜厚度通常在25tkm-150tim范围内低厚度蕊25tm膜有时用于多种用途例如花键螺纹一般厚度的膜50[Cm-80tm用于耐磨或绝缘的需要高厚度膜150um用于修复的目的但厚膜的外层趋向于变软非常硬的膜层降低疲劳强度此现状能够最终靠减小厚度或封闭以减至最小硬质阳极氧化导致表面粗糙度增加可通过降低合金含量或机械精饰来得到抑制硬质阳极氧化膜通常用于抵抗磨粒磨损或腐蚀磨损电绝缘隔热修复工件克服其在机加工中或因磨损产生的公

  差抗腐蚀封闭的膜GBT19822-2005ISO100741994铝及铝合金硬质阳极氧化膜规范1范围本标准规定了铝及铝合金硬质阳极氧化膜的技术条件包括测试方法需方向供方提供的信息在附录A中给出2规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款凡是注日期的引用文件其随后所有的修改单不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准然而鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这一些文件的最新版本凡是不注日期的引用文件其最新版本适用于本标准GBT4957非磁性基体金属上非导电覆盖层覆盖层厚度测量ISO2360IDTGBT6462金属和氧化物覆盖层横断面厚度显微镜测量方法eqvISO1463GBT80151-1987铝及铝合金阳极氧化膜厚度的试验方法重量法idtISO21061982GBT8754铝及铝合金阳极氧化应用击穿电位测定法检验绝缘性idtISO2376GBT9790金属覆盖层及其他有关覆盖层维氏和努氏显微硬度试验neqISO4516GBT10125人造大气腐蚀试验盐雾试验eqvISO9227GBT11109-1989铝及铝合金阳极氧化术语eqvISO7583GBT129671-1991铝及铝合金阳极氧化用喷磨试验仪测定阳极氧化膜的平均耐磨性idtISO82521987GBT129672铝及铝合金阳极氧化用轮式磨损试验仪测定阳极氧化膜的耐磨性和磨损系数idtISO8251ISO2859-01995特性检查抽样程序第部分ISO2859特性抽样系统的介绍ISO2859-11989特性检查抽样程序第1部分按批检验合格质量水平AQL编制的抽样程序3术语和定义GBT11109-1989确立的以及下列术语和定义适用于本标准31批相同公称成分并在一起进行热处理32批验收试验按本规范的要求检验一批产品性能所进行的试验33有效表面膜层覆盖的或要覆盖的工件部分即工作面和外观重要的部分4材料分类硬质阳极氧化膜的性质和特点受到合金成分及加工方法两方面的很大影响因此对于本标准将材料分为五类合金并归类如下第1类除第2类以外的全部锻造合金第2类a2000系列合金第2类b含2％或2％以上镁的5000系列合金及7000系列合金第3类a低于2％铜和／或低于8％硅的铸造合金GBT19822-2005八SO100741994第3类b其他铸造合金5外观重要表面需全部阳极氧化目测外观基本均匀不存在剥落砂眼起粉的区域目测验收须逐批进行允许合适位置和尺寸的夹具痕裂纹及微裂纹通常不作为报废的理由6厚度厚度测量在有效表面但不在记号周围

  5rrim以内也不在轮廓邻近周边上做测量应采用GBT4957所描述的无损涡流法或GBT6462中破坏性的显微镜测量法有争议时应采用显微镜测量法GBT6462做测量厚度或是相关的最终尺寸应在对批检测试验后给出通常的膜层厚度在40um-60pm之间见引言及附录Ao7表面密度当按照GBT80151测量具有公称厚度为50um士5um的未封闭阳极氧化膜时其表面密度单位面积上的膜层质量的最小值由表1给出表1最小表面密度一一刘8耐磨粒磨损性能81总则未封闭的阳极氧化膜见注须测定其耐磨粒磨损性能因为与其他性能具有非常好的相关性耐磨粒磨损性能测试依照附录GG1按GBT129672描述的轮式磨损试验法进行注对于封闭过的阳极氧化膜可以测定耐磨性但热水封闭或着色可降低耐磨性50％以上当磨轮不适用时特别是一些弧形表面则依照附录GG2按GBT129671描述的喷磨法做试验该试验对总膜层厚度给出一个平均fft-TABER法见附录B只有在指定条件下使用82轮式磨损试验法通过测定膜层厚度的损失即膜层质量损失来测定耐磨粒磨损性能当依照附录GG1按GBT129672描述的轮式磨损试验法测定时最终数值将是用一个196N的载荷和240目规格的碳化硅砂纸作最少3次试验的平均值合格值在表2给出在相同的实验条件下每天都应对标准试样来测试当测定膜层厚度损失时每一厚度值应为测GBT19822-20051S0100741994试范围内十点读数的平均值硬质阳极氧化处理和耐磨性试验之间的时间间隔应不少于24h在最近一段时间内试样应存放于试验环境中表2轮式磨损试验的合格值一JT[7JN721-7JtIS9[7Jbfnx1TV4i44XRItRC11ixIT2014CfpTMMW-1P7nVoRExloo83喷磨磨损试验法耐磨粒磨损性能通过用去的碳化硅质量或穿透膜层所需要的时间来测定当依照附录GG2按GBT129671描述的方法测定时最终的数值将最少是3次试验的平均值合格值在表3给出硬质阳极氧化处理和耐磨性试验之间的时间间隔应不少于24h在最近一段时间内试样应存放于试验环境中84TABER试验法当按附录B进行测定时TABER试验合格值在表4中给出表3喷磨法耐磨试验的合格值一二一GBT19822-2005ISO100741994表4TABER耐磨粒磨损性试验的合格值每忿一州9维氏显微硬度当按GBT9790在25tm-50pm的膜层上进行维氏显微硬度测定时最小值在表5给出表5维氏显微硬度合格值akANilv12Aa2AbX3Aa3Ab

  J50ttm6ttJllf7tJtl一川10耐腐蚀性本试验只用于封闭过的氧化膜如需要见附录A做腐蚀试验将阳极氧化膜按GBT10125NSS试验试验336h一般具有50ym厚的阳极氧化膜在中性盐雾中暴露336h后除了夹具痕15mm以内或角落外不可能会出现任何腐蚀点GBT19822-20051S0100741994附录A规范性附录需方应向供方提供的信息需方应于适当的时候向供方提供下列信息a本标准号b标明材料牌号和热处理代号c重要表面的区域d所需阳极氧化膜的厚度e接触点夹具痕的合适位置和尺寸f任何所需要的特殊前处理或后处理尤指封闭见附录Jg最后的尺寸公差h任何所需要的特性例如抵抗腐蚀能力电绝缘性表面擦伤的允许度处理前后的批硬度或粗糙度i任何击穿电压测量的要求见附录EJ抽样程序若需要见附录Dk任何对合格证和认可手续的要求见附录F1任何特殊包装和交付的要求见附录HoGBT19822-2005ISO100741994附录B规范性附录TABER耐磨粒磨损性能测试法B1磨轮的准备每次试验后清洁磨轮用Sil纸磨50周每磨4周用金刚石研磨机重修表面应格外小心尽可能少除去一些表面材料处理后限一年内使用B2试样的准备硬质阳极氧化后至耐磨性试验之间须至少存放24h在此期间内试样存放于试验环境中B3程序将试样置于轮台上其转速设置为60rmin士2rmin或70rmin士2rmin装好两个CS17磨轮每个负荷为1000g在试样的08mm-15mm内安置吸尘口开始吸尘设置周期旋钮为1000周开始试验当设备停止将试样从轮台上取下置于干燥器内试样称量精确到01mg质量为mo再次将试样置于轮台上装好CS17磨轮安置好吸尘口开始吸尘设置周期旋钮为10000周记下温度和湿度开始试验当设备停止将试样从轮台上取下置于干燥器内记下试验结束时的最终温度和湿度试样称量精确到01mg质量为mioB4结果的表示质量损失△mmg由式B1给出pm＝m一rnI······························⋯⋯B1式中mo试样磨1000周后的质量单位为毫克mgml试样继续磨10000周后的质量单位为毫克mgB5试验报告试验报告应包括如下内容a本标准的参考资料GBT19822-20051S0100741994b试样的标识包括合金以及认可的参比试样的标识c质量损失的计算值d试验前后纪录的温度和湿度e任何与试样处理有关的观察结果试样或试验区域的状态附录C规范性附录标准试样的制备C1标准试样制备通过磨光或抛光的铝片作为耐磨粒磨损性能测试的标准阳极氧化试

  样铝牌号A19951050A厚度至少2mm倒圆至少2mmoC2工艺条件前处理脱脂轻微碱腐蚀或酸浸蚀阳极氧化溶液成分游离硫酸180g八士2gL铝浓度1gL-5gL其余去离子水C3阳极氧化条件温度℃士05℃电流密度35Adm士035Adm强搅拌用压缩空气阳极氧化时间40min阳极氧化膜厚度50tkm士5ternaC4膜层不封闭在空气中干燥标准试样垂直悬挂于水平安置在氧化槽的极杠上进行阳极氧化保持整个阳极表面处于强力搅拌使用波动不超过5％的平稳直流电同槽阳极氧化的标准试样数不多于20个每个标准试样的槽液不少于10Lo做测试试验时一天至少要测试标准试样一次GBT19822-2005ISO100741994附录D规范性附录抽样程序当需方希望确认一批或多批阳极氧化工件是不是满足质量规定时应根据ISO2859-1给出的抽样程序按ISO2859-的规定进行抽样这样当同一生产线上进行阳极氧化的一套完整程序用于氧化生产3批以至更多批次的工件时抽样程序将作为合格质量水平AQL的基础这个质量水平代表需方准备接受的误差的平均百分率附录E规范性附录击穿电压如需方需要见附录A阳极氧化膜的击穿电压按GBT8754描述的办法来进行测定击穿电压最小合格值由需方和供方商定附录F资料性附录鉴定和验收程序当要鉴别判定时需方应在生产开始前准备好验收所需的样件或试片根据商定的鉴定步骤进行检验确定按照鉴定需要测试各项目除非需方认可不允许修改鉴定步骤GBT19822-4附录G资料性附录耐磨粒磨损性能测试G1轮式耐磨性能测试法采用GBT129672描述的试验办法来进行耐磨粒磨损性能测试显示出硬度与表面密度之间很好的相关性说明这是一种较好的试验方法但是较高的耐磨性能需要较大的负荷膜层表面粗糙度的增加会引起测量的困难对于有2pm-3um突起的膜层需以100个往复行程的预磨以除去3tm膜层保证起点的重现性第2a类合金比第1类合金耐磨性能低所以可给定较少的试验往复行程数大约每400次往复行程除去5Jim膜层见GBT129672o较高的硬质阳极氧化膜的耐磨性能需要用较大的负荷和较粗的碳化硅砂纸240目对某些用途采用协议参比试样的比较耐磨性能测试可能更好见GBT129672-1991第7章第3款G2喷磨耐磨性能测试喷磨耐磨性试验法特别适应于那些形状复杂不规则的工件GBT129671描述的这种方法允许使用两种不同的喷嘴装置GBT129671-1991中图2描述的喷嘴使用高的空气速度和低的空气流量这将导致很快的磨损速率有可能是在通常的测

  量时间内穿透膜层GBT129671-1991图3中描述的喷嘴装置使用低的空气速度和高的空气流量这样需要很长的试验时间近10min而通常测量的是穿透膜层用去的磨料量表G1喷磨耐磨性能测试中使用的喷嘴的比较享下寸912GBT129汁｝附录H资料性附录阳极氛化工件的包装和储运H1包装阳极氧化工件的包装须保证其在装运中得到保护并在储存中不致由于保管不善放置于露天或其他通常有害的环境中而受损H2储运阳极氧化工件按照工业上通常的惯例来准备．要能满意地搬运并安全运到交货地点包装要按照适合运输的原则和规章来进行GBT19822-2005ISO100741994附录J资料性附录工艺控制所使用的设备与工艺须能得到满足本规定要求的阳极氧化膜除非另有约定工艺条件须由供方确定J1非强制性的屏蔽保护的目的是为了使工件的某些指定区域不被处理特别是那些含有不是铝而是钢铜或有机材料制作的工件不同的适用技术包括蜡油漆或涂料机械保护传统的阳极化的使用例如铬酸阳极化J2上夹具夹具以铝合金或钦合金制作这样易于紧固工件以确保良好的电接触和机械接触工件和夹具间的接合一般是通过夹紧或螺栓来实现J3脱脂表面需要清洗除去油脂氧化物水锈及其他污物不同的脱脂方法有溶剂浸渍脱脂蒸汽脱脂碱或酸脱脂J4浸蚀或腐蚀非强制性的浸蚀或腐蚀除去表面的氧化皮但会引起表面粗糙故在硬质阳极氧化前很少使用如有必要应使用适当的酸溶液J5喷丸硬化非强制性的硬质阳极氧化将导致铝合金抗疲劳性降低口阳极氧化前喷丸硬化能够大大减少抗疲劳性的损失J6硬质阳极叙化硬质阳极化通常在以下条件下进行电解质槽液通常由硫酸和去离子水有或没有一种或几种添加剂组成搅拌强而均匀的搅拌对于工件表面的散热是重要的温度通常在一10℃一＋5℃范围内对某些特殊的工艺上限温度可达到十200C电流使用的电流可以是直流交流直流叠加交流或脉冲电流J7封闭非强制性的当硬度耐磨性能和耐腐蚀和抗老化性能之间必须考虑时通常以沸水有或没有添加剂进行封闭封GBT19822-2005J1SO100741994闭一般会降低阳极氧化膜的耐磨性和显微硬度并可导致裂纹J8机械精饰非强制性的工件可使用研磨或抛光以达到精确尺寸或改善其表面粗糙度J9浸渗非强制性的二硫化钥四氟聚乙烯或其他适当的材料可以用在硬质阳极氧化膜上以改善其摩擦特性J10溶液控制阳极氧化溶液阳极氧化溶液的成分根据化学分析控制当溶液使用时至少每周调整一次溶液成分使其保持在规定范围内封闭溶液对于封闭溶液pH值电导率或添加剂浓度需控制在适当值至少每周测试一次将其保持在规定范围内

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