2024鋁合金硬質陽極氧化處理之研究

Abstract

本文將探討2024鋁銅鎂合金氧化膜性質的改進。藉由氧化膜顯微硬度、耐磨耗性、表 面粗糙度及膜厚來評估各變數包括：外加電壓、電流密度、硫酸濃度、硫酸浴中草酸 的添加，電解液的溫度，電源供應模式－交流電或直流電及材質中合金元素分布之均 勻程度對氧化膜性質的影響。 結果顯示在交流條件下，氧化膜成長速率比直流條件慢且耐磨耗性差；但是，直流條 件下生成之氧化膜其表面粗糙度及顯微硬度則較大。在5 ％硫酸浴中，以2024-T4 為 底材外加交流電流所得到的氧化膜長得最好，最平直；而在相同條件下，在2024-F上 所生成的氧化膜卻最差。 氧化膜上之空洞對氧化膜性質有重大影響。2024-F氧化膜上較多之空洞，在某些方面 的應用上使得2024-F比2024-T4 更適合作為硬質陽極處理的材質。 為得較大的顯微硬度、耐磨耗性及成長速率較快，表面粗糙度較小之氧化膜，2024鋁 合金進行陽極處理的最佳條件是以2024-F為基底金屬，以20伏特直流電通過0 ℃之15 ％硫酸浴所得的氧化膜性質最好。其維克氏顯微硬度為435VPN，耐磨耗性為每磨耗一 千轉損失2.76毫克，氧化膜成長速率每分鐘長6.9 微米，表面粗糙度Ra值為1.1 微米 。