铝在地壳中含量仅次于氧和硅，是含量丰富的金属元素之一。铝及其合金以其优良的特性，广泛地应用于航空、航天、建筑、机械设备、桥梁、车辆、船舶、家庭用具、电子设备等各个方面，铝及其合金已经成为我国国民经济中的一个重要角色。随着铝及其合金应用的发展，其表面处理技术也相应地处于高速增长期，使得铝合金表面处理技术得到了进一步的完善和优化。铝合金表面处理涉及多门学科，包括金属学、化学、材料学等。

铝及其合金在大气环境中呈钝态，所以传统的黑色金属表面处理技术在其表面的附着力不佳，难以达到满意的保护效果。但是，铝及其合金表面可以很容易地形成性能良好的化学转化膜，起到令人满意的防护效果。所以在铝及其合金的表面处理技术中，化学转化膜技术应用的更加广泛。 目前，关于铝及其合金的表面处理技术的相关内容多以章节的形式出现在金属表面处理、电镀、金属加工的书籍当中，内容较少并且不够全面，对于想要系统查阅铝及其合金的表面处理技术的读者，多有不便，所以《铝合金表面处理技术》编写的目的是为了给这些读者提供一本内容比较全面、详细、实用性较强的铝及其合金表面处理技术的书籍。 《铝合金表面处理技术》涉及了铝及其合金的性质、预处理的各种处理工艺，着重论述了铝合金的阳极氧化处理、化学氧化处理、磷化处理等技术，对各种铝及其合金转化处理技术的优缺点，做出了评价和总结。特别是对铝及其合金的磷化处理这一符合现代涂装技术发展趋势的工艺进行了详细的阐述，并说明了稀土元素对其磷化工艺过程及磷化膜性能的影响，这对于开发无亚硝酸盐作为磷化促进剂技术有着积极的作用。 《铝合金表面处理技术》对铝及其合金表面各种转化膜的有关性能测试、检验方法，以国家标准为基础，单成一章，可供工厂实践中使用。 《铝合金表面处理技术》理论与实践并重，以理论为基础阐明了铝及其合金各项转化处理的技术原理，同时注意工艺的实用性。书中列入了一些铝合金各种表面处理技术的工艺参数和配方，对于工厂生产实践均有一定的参考价值。 《铝合金表面处理技术》可供铝表面处理的工程技术人员使用，同时也可供科研人员及高等院校师生参考。 由于编者的学识水平有限，难免会有遗漏和不足之处，敬请广大读者批评指正。2100433B

第1章 绪言

1.1 铝的生产及其应用

1.2 铝的物理、化学性质

1.3 铝合金的分类

1.3.1 纯铝、精铝和高纯铝

1.3.2 原生铝和再生铝

1.3.3 铝合金

1.4 铝合金的耐腐蚀性能

1.4.1 铝及其合金的腐蚀过程

1.4.2 铝及其合金腐蚀的基本类型

1.5 铝及其合金的表面防护

第2章 预处理

2.1 机械法预处理

2.1.1 喷砂处理

2.1.2 滚光处理

2.1.3 抛光处理

2.2 化学法预处理

2.2.1 除油处理

2.2.2 碱蚀处理

2.2.3 酸洗处理

第3章 阳极氧化处理

第4章 化学氧化处理

第5章 磷化处理

第6章 转化膜的检验

……

《铝合金表面处理技术》注重理论与实践相结合，以理论为基础阐明了铝及其合金各项转化处理的基本原理，同时注意工艺的实用性。书中列出的工艺参数、数据，均有一定的参考价值，有助于在实际生产中加以利用。《铝合金表面处理技术》以国家标准为基础，阐述了铝及其合金表面各种转化膜的有关性能测试及检验方法，可供工厂实践中使用。

《铝合金表面处理技术》可供铝及其合金表面处理的工程技术人员使用，亦可供科研人员及高等院校师生参考。

本书在阐述铝合金腐蚀基本概念和理论的基础上，从铝合金表面处理技术、涂料防腐与防污、电化学保护、电偶腐蚀与异种金属接触腐蚀防护、腐蚀检测、防腐蚀维护保养及修理等多个方面，对铝合金腐蚀控制技术以问答形式进行了介绍。 本书适合于从事铝合金防腐蚀设计、装备使用、维护和管理的工程技术人员，以及高等院校相关专业的学生阅读参考 。

绪论 1

0.1 铝加工产业总论 1

0.2 氧化铝生产 1

0.3 原铝电解生产 2

0.4 铝合金熔铸生产 2

0.5 铝合金挤压生产 4

0.6 铝合金轧制生产 4

0.7 铝合金表面处理技术 5

第1章 氧化铝生产 6

1.1 铝土矿及其他铝矿石 6

1.1.1 铝土矿 6

1.1.2 其他铝矿石 7

1.2 氧化铝生产方法概述 8

1.3 拜耳法的原理和基本工艺流程 9

1.3.1 拜耳法生产氧化铝的原理 9

1.3.2 拜耳法生产氧化铝的基本工艺流程 9

1.4 烧结法的原理和基本工艺流程 11

1.4.1 碱石灰烧结法生产氧化铝的原理 11

1.4.2 碱石灰烧结法生产氧化铝基本工艺流程 12

1.5 拜耳法赤泥分离和洗涤工艺流程 13

1.6 高压溶出矿浆的稀释 15

1.7 铝酸钠溶液晶种分解的机制 16

1.7.1 铝酸钠溶液晶种分解的机制 16

1.7.2 影响晶种分解过程的主要因素 17

1.8 氧化铝焙烧 20

1.8.1 氢氧化铝的锻烧机制 21

1.8.2 焙烧的方法 21

第2章 电解铝生产 23

2.1 铝电解生产工艺 23

2.1.1 铝电解工业生产采用霍尔—埃鲁冰晶石—氧化铝熔盐电解法 23

2.1.2 铝电解生产工艺流程 25

2.1.3 电解铝所用的原料及质量要求 26

2.2 铝电解槽简介 29

2.2.1 铝电解槽的发展 29

2.2.2 铝电解槽的构造 30

2.3 铝电解生产环境保护 31

2.3.1 电解铝生产有害烟气对环境的影响 31

2.3.2 电解烟气治理工艺与水平 32

2.4 精铝生产 33

第3章 铝及铝合金的性能及分类 35

3.1 铝的基本特性与应用范围 35

3.2 铝及铝合金的分类 37

3.3 变形铝合金分类及牌号 37

3.3.1 变形铝合金的分类 37

3.3.2 中国变形铝合金的牌号及表示方法 38

3.4 中国变形铝铝合金状态代号及表示方法 39

3.4.1 基础状态代号 39

3.4.2 细分状态代号 40

3.5 ISO铝合金的编号方法及其状态代号 44

3.6 美国铝合金的编号方法及其状态代号 46

3.6.1 合金牌号 46

3.6.2 状态代号 46

3.7 非热处理型铝合金的品种、状态、性能与典型用途 48

3.7.1 纯铝系合金（1×××系） 48

3.7.2 Al-Mn系合金（3×××系） 49

3.7.3 Al-Si系合金（4×××系） 50

3.7.4 Al-Mg系合金（5×××系） 51

3.8 热处理型铝合金品种、状态、性能与典型用途 54

3.8.1 Al-Cu系合金（2×××系） 54

3.8.2 Al-Mg-Si系合金（6×××系） 56

3.8.3 Al-Zn-Mg系合金（7×××系） 57

3.8.4 Al-其他元素合金（8×××系） 60

3.9 常用挤压铝合金及其特性 60

3.9.1 挤压材常用铝合金 60

3.9.2 几种典型挤压铝合金及其特性 63

第4章 铝合金的熔炼 71

4.1 铝合金熔炼的配料及其计算 71

4.1.1 工业纯金属—新料 71

4.1.2 废料—回炉料 72

4.1.3 配料计算 74

4.2 铝合金熔炼 75

4.2.1 熔炼目的 76

4.2.2 熔炼特点 76

4.2.3 熔炼方法 77

4.2.4 碎屑的复化 77

4.3 熔炼过程中的一些物理化学行为 78

4.3.1 炉内气氛 78

4.3.2 熔融态铝与气体间的相互怍用 79

4.3.3 影响气体含量的因素 82

4.4 铝合金的熔炼工艺流程及操作 84

4.4.1 熔炼炉的准备 84

4.4.2 熔炼工艺流程和操作 85

4.5 合金元素和杂质含量控制 88

4.5.1 合金成分的控制 88

4.5.2 杂质含量的控制 89

4.6 主要铝合金的熔炼特点 90

4.6.1 软铝合金的熔炼 90

4.6.2 硬铝合金的熔炼 91

4.6.3 锻造铝合金的熔炼 93

4.7 铝及铝合金熔体净化处理 94

4.7.1 炉内净化处理 94

4.7.2 炉外净化处理 96

4.7.3 炉外在线净化处理新技术 97

4.7.4 铝合金精炼过程注意事项 99

第5章 铝合金铸造 101

5.1 概述 101

5.2 铸锭的结晶和组织 103

5.2.1 结晶过程的热交换 103

5.2.2 铸锭的结晶 104

5.2.3 结晶过程 107

5.2.4 铸锭的典型结晶组织 108

5.3 晶粒细化 109

5.3.1 晶粒细化的一般原理 109

5.3.2 晶粒细化的途径 110

5.4 铸造工艺参数与铸锭质量的关系 110

5.4.1 冷却速度 110

5.4.2 铸造速度 111

5.4.3 铸造温度 112

5.4.4 结晶器内的液面高度 113

5.5 铸造工具 113

5.5.1 扁锭结晶器 113

5.5.2 圆铸锭结晶器 114

5.5.3 液流转注和控制工具 115

5.6 铸造流程及操作 117

5.6.1 铸造前的准备 117

5.6.2 铸造开头 118

5.6.3 铸造过程中 119

5.6.4 收尾处理 119

第6章 铝合金挤压 121

6.1 铝合金挤压加工概述 121

6.1.1 挤压生产技术的发展简况 121

6.1.2 挤压成型的特点 122

6.1.3 挤压方法的分类 123

6.2 铝合金挤压的基本变形条件与工艺特点 125

6.2.1 铝合金挤压时金属流动特性 125

6.2.2 挤压时金属的流动 126

6.2.3 缩尾与成层 126

6.2.4 影响金属流动的主要因素 127

6.2.5 影响挤压力的主要因素 128

6.2.6 铝合金挤压制品的组织特性 128

6.3 铝合金挤压制品的力学性能 130

6.3.1 力学性能的不均匀性 130

6.3.2 挤压效应 131

6.3.3 影响挤压效应的因素 131

6.4 挤压工艺参数的选择 132

第7章 铝合金板、带轧制 137

7.1 轧制理论基础 137

7.1.1 轧制的基本概念 137

7.1.2 轧件的咬入 139

7.1.3 宽展 142

7.1.4 轧制时的前滑与后滑 143

7.1.5 轧制速度与变形速度 144

7.1.6 轧制力与传动力矩 145

7.2 热轧过程中的温度变化 150

7.2.1 热辐射引起的温降 150

7.2.2 热对流引起的温降 151

7.2.3 因轧辊热传导引起的温降 151

7.2.4 因变形功引起的温升 152

7.3 铝合金轧制坯料的准备与质量要求 152

7.3.1 铸锭的制备 152

7.3.2 铸锭铣面 153

7.3.3 铸锭及包铝板的蚀铣 154

7.3.4 铸锭加热 154

7.4 热轧 155

7.4.1 热轧制度的设计 155

7.4.2 热粗轧、热精轧轧制规程的制定 158

7.4.3 热精轧张力控制 158

7.4.4 热轧时的冷却与润滑 159

7.5 冷轧 160

7.5.1 冷轧基本概念 160

7.5.2 铝合金冷轧压下制度 161

7.5.3 铝合金冷轧张力 162

7.5.4 冷轧工艺润滑 163

7.5.5 冷轧轧制油的理化指标 164

7.5.5 铝及铝合金薄板的精整技术 165

7.5.6 铝合金板带加工过程热处理 169

7.5.7 制定铝合金板带工艺流程的原则 171

第8章 铝合金的热处理技术 172

8.1 前言 172

8.2 提高强度的热处理 172

8.2.1 固溶和淬火处理 173

8.2.2 时效和析出处理 175

8.2.3 挤压在线热处理 176

8.3 改善加工性能的热处理 177

第9章 铝合金的表面氧化处理 180

9.1 装饰性氧化 181

9.1.1 化学氧化 181

9.1.2 电化学氧化 183

9.2 硬质阳极氧化 187

9.2.1 硬质阳极氧化的特点、用途和类型 187

9.2.2 硬质阳极氧化工艺 188

9.3 特种阳极氧化 190

9.3.1 瓷质阳极氧化 190

9.3.2 阳极氧化与丝网印刷工艺 193

9.4 染色与着色 196

9.4.1 吸附染色法（即化学染色法） 196

9.4.2 电解着色 198

9.4.3 整体发色法（或一步电解发色法） 200

9.5 封闭处理 201

9.5.1 热水封闭 201

9.5.2 蒸汽封闭 201

9.5.3 盐溶液封闭 201

参考文献 203 2100433B