6063铝合金型材“闪烁花纹”的成因及对策Causesandsolutionsforspanglinglinesonsurfaceofanodizedtype6063aluminumalloysections苏亚军南方冶金学院，江西赣州341000作者简介：苏亚军(1970－)，男，河南禹州人，工程师，南方冶金学院研究生。SUYa－junSouthernInst.ofMetallurgy，Ganzhou341000，China摘要：6063铝型材经阳极氧化后表面常会出现闪烁花纹。探讨了氧化前处理、铸锭质量和热处理对阳极氧化膜表面质量的影响，从理论上分析了闪烁花纹出现的根本原因，并提出了预防措施。Abstract:Spanglinglinesoftenappearonsurfaceofanodizedtype6063aluminumalloysections.Theeffectsofpretreatment，qualityofaluminumingotandthermaltreatmentonappearanceofoxidefilmwerediscussed.Fundamentalsfortheformationofspanglinglineswereinvestigatedtheoretically，andpreventivemeasureswerepresented.关键词：6063铝型材；闪烁花纹Keywords:type6063aluminumsections;spanglingline中图分类号：TQ153.6；TG178文献标识码：B文章编号：1004－227X(2002)06－0034－041前言在6063铝合金建筑装饰型材的生产中，常会见到一些空心、半空心的，甚至是一些断面曲率较大的实心的挤压材，经过硫酸阳极氧化生产工艺处理后，其表面局部会出现一种沿纵向连续分布的，具有一定宽度的显示为粗糙不平(似梨皮状)的，清晰可见的闪烁晶粒状的表面缺陷—“闪烁花纹”(或称“光亮花样”)。其分布规律是：①沿挤压方向，尾部比头部更明显可见，严重时，首尾都很明显；②沿垂直于挤压轴线的方向，“花纹”一般只出现在局部，尤其出现在型材曲率较大的部位，或是空心、半空心型材的焊缝区域，或是在型材的形成过程中6063铝合金承受摩擦阻力最大的部位。2成因分析2.1氧化前处理工艺的影响某些挤压材经硫酸脱脂并水洗后，表面无异常变化，而当其在wZn2＋≥4×10－6的碱蚀液中经正常的浸蚀并随后立即有效水洗后，就会看到“闪烁花纹”的存在。笔者对挤压材的挤压组织进行分析，结果表明：“闪烁花纹”对应的组织是晶粒度比正常部位的大得多的粗大等轴晶的再结晶组织——粗晶环，且晶粒越粗大，“闪烁花纹”越明显；这种现象也随着浸蚀的进行而越来越明显。文献[1]指出：“闪烁花纹”的形成除了与合金成分(尤其是Zn)、挤压材(RCS状态)的组织状态有关外，还与碱蚀液中[Zn2＋]有关。实验证明：在合金中，当wZn≥0.033%，且型材表面存在粗晶环的前提下，只要碱蚀液中wZn2＋≥4×10－6，就会产生“闪烁花纹”。产生“闪烁花纹”的根本原因是碱蚀液中Zn污染引起的选择性晶间腐蚀[2]。晶间腐蚀的机理是电化学的，是晶界内的局部原电池作用的结果。沿晶粒边缘沉淀析出的第二相Mg2Si与贫乏的固溶体之间由于腐蚀电位的不同，在碱蚀电解质溶液中，形成了原电池α－Al－Mg2Si。在实际生产中，一般都要求Si的含量过剩，则其晶间腐蚀敏感性增大，因为位于晶界及其附近区域的游离硅具有很强的阳极性[3]。研究结果表明：“闪烁晶粒”的晶界及其附近区域中的含Zn量相对偏高，即Zn参与了腐蚀过程。文献[4]推测：Zn是以“溶解－再沉积”的方式促进晶界腐蚀的。碱洗时，固熔于α－Al中的Zn随α－Al的溶解而溶解；当槽液中wZn2＋≥4×10－6时，发生反应：Al＋Zn2＋→Zn＋Al3＋，单质Zn有选择地在阴极性区域沉积，进一步加剧了局部腐蚀。2.2铸锭质量的影响我们知道；6063铝合金的主要相组成为：游离Si(阳极相)和FeAl3(阳极相)，当wFe≥wSi时，有α－(Al－Fe－Si)(阳极相)；当wFe≤wSi时，有β－(Al－Fe－Si)(阴极相)。实际生产中，要求6063合金的成分应符合国际GB3190－82之规定，并且要求按wFe∶wSi=1.73∶1相对过剩的Si元素的过剩量不大于0.20%。而在6063铝合金型材(RCS状态)的碱蚀处理过程中，当其他条件具备时，只要合金中wZn≥0.03%，就可能产生“闪烁花纹”缺陷；并且这种缺陷的清晰程度随合金中Zn含量的增加而增大。特别应该指出的是：在相同条件下，产生“闪烁花纹”缺陷时，合金中Zn的含量对空心型材的影响要比它对实心型材