[发明专利]阀门用铝合金零部件表面处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种表面处理方法，特别涉及一种阀门用铝合金零部件表面处理方法。 

背景技术

含铅黄铜具有优良的加工性能，应用领域非常广泛，包括机械工程中的各种连接件、阀门、阀杆轴承等。含铅黄铜中的铅含量一般为1%~4.5%，可显著改善材料的切削性能。但是铅对人体和环境有危害，尤其是对人体血液和神经系统会造成血铅、脑铅中毒、神经受阻、智力迟钝、痴呆、好动等不良后果，这些危害都是不可逆转的。因此铅对人体和环境的危害已引起世界各国的广泛关注，国内外相关的限制或减少铅的应用的法令法规也相继出台。特别是作为美国环保产业先锋的加利福尼亚州政府于2006年9月20日通过了一项管道类产品法令California Assembly Bill 1953（即AB 1953），该法令将于2014年在全美生效实施。该法令要求一切为居民提供饮用水或烹饪用水的设备，包括水管、阀门、水龙头等产品都必须达到新的无铅化标准。另外，日本也出台了规定，要求饮用水中的铅含量必须小于0.03mg/L。含铅黄铜应用在供水给水系统的各类阀件及其他配件中的另一个弊端是含铅黄铜普遍存在脱锌问题。因此，含铅黄铜在管道工程中的应用面临严峻挑战，此外随着近年来铜价攀升及铜资源短缺问题的出现，寻找铅黄铜的替代材料已是势在必行。 

铝合金具有比重轻、导电性好、传热快、比强度高等优点，广泛应用于航空航天、军工、汽车、船舶等领域，如运载火箭燃料箱、飞机机身、跑车引擎、汽车轮毂等，足以证明铝合金更适于应用在高科技产品。强度高、比重轻是其特性，且世界铝资源丰富，因此铝合金是替代铜制品，尤其是供水给水系统的各类铜合金的理想材料。但是铝合金也有其缺点，如不易焊接，另外铝是一种较活泼的金属，具有低的电极电位，与电位较高的金属接触后易产生电位差导致局部腐蚀，使表面生成氧化膜，但这种自然形成的氧化膜疏松多孔、不均匀、不连续，不能满足使用要求，铝合金的这些不足一定程度上限制了以铝代铜的实现。实现以铝代铜的关键在于铝合金表面处理方法的突破。硬质阳极 氧化是一种可以在铝合金表面形成致密的氧化层的处理方法，可以提高铝合金的硬度和绝缘性能，进而提高耐腐蚀性能。硬质阳极氧化是以铝合金为阳极置于电解质溶液中，利用电解作用，使铝合金表面形成氧化铝薄膜的过程。 

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种阀门用铝合金零部件表面处理方法。 

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种阀门用铝合金零部件表面处理方法，包括以下步骤： 

1）热处理：对阀门用铝合金零部件采用T6热处理，其中固溶处理温度为510~570℃、时间为2~8小时，人工时效温度为170~190℃、时间为4~10小时； 

2）振动研磨处理：对热处理后的阀门用铝合金零部件的表面进行振动研磨，时间为0.5~2小时，振动研磨后进行超声波清洗，然后冲洗并干燥； 

3）化学抛光处理：采用由磷酸、硫酸和硝酸组成的抛光液对阀门用铝合金零部件的表面进行抛光，抛光时间为40~180秒，抛光液温度为95~105℃； 

4）硬质阳极氧化处理：采用含硫酸的氧化液对阀门用铝合金零部件进行硬质阳极氧化处理，使阀门用铝合金零部件的表面形成硬质阳极氧化层，硬质阳极氧化时间为60~100分钟，电压为10~25V，温度为-5~5℃。 

优选地，在步骤3）中，所述的磷酸的浓度为70~80wt%，所述的硫酸的浓度为15~25wt%，所述的硝酸的浓度为1~10wt%。 

优选地，在步骤4）中，所述的硫酸的浓度为200~280g/L。 

优选地，在步骤4）中，所述的硬质阳极氧化层的厚度为10~30μm。 

优选地，在步骤4）中，所述的硬质阳极氧化层的厚度为15~25μm。 

优选地，还包括染色处理，将硬质阳极氧化处理后的阀门用铝合金零部件的表面染成需要的颜色，染色时间为15~25秒，温度为30~50℃。 

优选地，还包括封孔处理，采用封孔处理对染色处理后的阀门用铝合金零部件表面的孔隙进行填封，封孔处理采用的封闭粉的组成为：醋酸镍70~80wt%、络合剂15~25wt%、表面活性剂2~8wt%，封闭时间5~15分钟，封闭剂温度为70~100℃。 

优选地，对于与管道通过螺纹连接的阀门用铝合金零部件，还包括后处理步骤，所述的后处理步骤包括在该阀门用铝合金零部件的螺纹的表面形成绝缘漆层。 

优选地，所述的阀门用铝合金零部件的螺纹为内螺纹。 

优选地，所述的绝缘漆层由醇酸树脂组成。