سبائك الألومنيوم 7075، وهي سبيكة ألومنيوم من السلسلة 7 غنية بالزنك، تُستخدم على نطاق واسع في صناعات الطيران والفضاء والجيش والصناعات التحويلية الراقية، نظرًا لخصائصها الميكانيكية الممتازة وخفة وزنها. ومع ذلك، تواجه معالجة الأسطح بعض التحديات، وخاصةً عند استخدام الأكسدة الأنودية لتحسين مقاومتها للتآكل وصلابة سطحها.
الأكسدة الأنودية هي عملية كهروكيميائية تُشكَّل من خلالها طبقة من أكسيد الألومنيوم على سطح المعدن لتحسين مقاومته للتآكل والتآكل، وتحسين مظهره الجمالي. ومع ذلك، نظرًا لارتفاع نسبة الزنك في سبيكة الألومنيوم 7075 وخصائص تركيب سبيكة Al-Zn-Mg، قد تحدث بعض المشاكل أثناء الأكسدة الأنودية:
1. اللون غير المتساوي:يؤثر عنصر الزنك بشكل كبير على عملية الأكسدة، مما قد يؤدي بسهولة إلى ظهور حواف بيضاء وبقع سوداء وألوان غير متساوية على قطعة العمل بعد الأكسدة. تتجلى هذه المشاكل بشكل خاص عند محاولة أكسدتها للحصول على ألوان زاهية (مثل الأحمر والبرتقالي، إلخ)، نظرًا لضعف ثبات هذه الألوان نسبيًا.
2. عدم كفاية التصاق فيلم الأكسيد:عند استخدام عملية الأكسدة التقليدية بحمض الكبريتيك لمعالجة سبائك الألومنيوم من السلسلة 7، نظرًا لعدم تساوي توزيع مكونات سبائك الألومنيوم وانفصالها، يتغير حجم المسام الدقيقة على سطح طبقة الأكسيد بشكل كبير بعد الأكسدة. هذا يؤدي إلى اختلاف جودة طبقة الأكسيد وقوة التصاقها في مواقع مختلفة، وقد تكون قوة التصاقها ضعيفة في بعض المواقع، وقد تتساقط.
لحل هذه المشكلات، من الضروري اعتماد عملية أنودة خاصة أو تحسين العملية الحالية، مثل تعديل تركيب ودرجة حرارة وكثافة تيار الإلكتروليت، مما يؤثر على جودة وأداء طبقة الأكسيد. على سبيل المثال، يؤثر الرقم الهيدروجيني (pH) للإلكتروليت على معدل نمو طبقة الأكسيد وبنيتها المسامية؛ وترتبط كثافة التيار ارتباطًا مباشرًا بسمك وصلابة طبقة الأكسيد. من خلال التحكم الدقيق في هذه المعايير، يمكن تخصيص طبقة ألومنيوم مؤكسدة تلبي احتياجات محددة.
أظهرت التجارب أنه بعد أنودة سبائك الألومنيوم من السلسلة 7، يمكن الحصول على طبقة أكسيد بسمك يتراوح بين 30 و50 ميكرومتر. لا يقتصر دور هذه الطبقة الأكسيدية على حماية ركيزة سبائك الألومنيوم بفعالية وإطالة عمرها الافتراضي فحسب، بل تلبي أيضًا متطلبات الأداء المحددة من خلال تعديل معايير العملية. كما يمكن صبغ سطح سبائك الألومنيوم بعد أنودة لامتصاص الأصباغ العضوية أو غير العضوية، مما يمنحها ألوانًا غنية تلبي مختلف المتطلبات الجمالية.
باختصاريُعدّ الأكسدة الأنودية وسيلةً فعّالة لتحسين أداء سبائك الألومنيوم من السلسلة 7. فمن خلال ضبط معايير العملية، يُمكن تحضير طبقة واقية تُلبي متطلبات الصلابة والسمك المحددة، مما يُوسّع نطاق استخدام سبائك الألومنيوم بشكل كبير.
وقت النشر: ١٩ أكتوبر ٢٠٢٤
