Отражательная способность. Влияние металлургической структуры

Успех электролитической и химической обработки поверхности во многом зависит от состава и структуры металла основания. В общем, наилучшие результаты могут быть получены при использовании мелкозернистого материала из чистого металла или однофазного сплава.

Влияние примесей, имеющихся в алюминии коммерческой чистоты и составляющих элементов сплава на отражательную способность поверхностей, подвергнутых электрохимической обработке, может быть очень разным, однако при этом все же можно установить некоторые достаточно жесткие правила. В общем, оказалось, что наиболее чувствительными к примесям являются процессы, предполагающие формирование анодных покрытий значительной толщины. Это часто происходит не столько благодаря действию ванны для полировки, сколько из-за влияния, оказываемого примесями и составляющими элементами сплава на прозрачность анодной оксидной пленки.

Несколько иной является ситуация с гетерогенными или многофазными сплавами, например со сплавами, подвергнутыми тепловой обработке раствором или отвердению методом осаждения. В этих случаях качество обработки будет зависеть от характеристик самой ванны. Вероятность получения в результате однородной гладкой поверхности зависит от равномерности воздействия, т.е. от степени, до которой разности потенциалов минимизируется общим сопротивлением всего слоя анолита и типом оксидной пленки, присутствующей в реакции, происходящей в процессе обработки. В общем, факторы, которые способствуют увеличению оксидной пленки, так же улучшают и качество обработки; к ним относятся увеличение плотности тока, уменьшение температуры, а при химической обработке – так же и концентрация окислителей – недиссоциированной азотной кислоты, перекиси водорода и т.д.

Помимо состава, важную роль так же играет структура металла. Некоторые из рабочих сообщали о тонких линиях, наблюдаемых  при появлении субзерен на поверхности алюминия, подвергнутого электро- и химической обработке. Их тип и расположение не всегда зависят от внутренней структуры металла, чаще от используемого электролита и условий обработки. С другой стороны малый размер зерна материала помогает получить гораздо лучшее качество обработки по сравнению с металлами, имеющими более грубую кристаллическую структуру. Последние действуют по принципу снятия шкурки с апельсина. И снова, чем ближе условия к пассивации, тем выше будет конечное качество обработки. С другой стороны сам по себе размер зерна является лишь одним из факторов при определении степени блеска, которая может быть получена с помощью химической обработки. Таким образом, увеличение содержания титана с нуля до 0.2% приводит к уменьшению размера зерна, но так же и ухудшает качество глянца сплавов алюминий-магний или алюминий-магний-медь после химической обработки и анодирования .

В соответствие с данной теорией можно было бы ожидать, что тепловая обработки и холодная обработка окажут значительное влияние на конечное качество обработки, получаемой в результате электролитической обработки. Предпочтение отдается любому типу обработки, в результате которого получается малый размер зерна, или который разрушает кристаллическую решетку без трещин. На практике уже было подтверждено, что холодная обработка действительно способна на подобное улучшение поверхности. Проведенная специалистами Херенгуелем и Сегндом работа показала, что для гальванической обработки особенно хорошо подходят сплавы алюминия и магния, содержащие от 3 до 5% магния и получаемые из алюминия, имеющего чистоту 99.995%. Для получения мелкого зерна их необходимо подвергнуть максимально быстрому охлаждению из расплавленного состояния, что так же помогает осуществить дисперсию Al₂Mg₃. Авторы так же установили, что для глубокой вытяжки деформация должна составлять от 25% до 200% - 300% на каждом этапе. Если это значение меньше 25%, то зерно приобретает тенденцию к загрубению, а превышении этого диапазона значений может привести к появлению строчечной структуры. Повторный нагрев при 325-425°C  должен осуществляться по возможности быстро, т. е. его необходимо производить в солевой ванной или печи с непрерывной конвейерной подачей.

Качество глянца для сплавов алюминия и магния, изготовленных на основе алюминия с чистотой 99.9% в значительной степени зависит от структуры материала литья. Гинсберг и Нойнциг показали, что наилучшие результаты можно получить при использовании однородной глобулярной структуры, которая остается мелкозернистой даже после гомогенизирующей тепловой обработки на протяжении 2-10 часов. В определенных случаях хороший результат обработки можно получить даже с помощью материала, имеющего относительно грубое зерно, в особенности, если металл подвергается интенсивной холодной обработке с целью разрушения  кристаллической решетки поверхностного слоя, однако это относится только к тем случаям, когда количество металла, растворяемого в процессе обработки, является относительно малым. Таким образом, оказалось возможным получить хорошие результаты с помощью галотования и последующей химической обработки со скоростью удаления металла 10 микрон.

Майер и Швал  указывали на важность проведения высокотемпературной гомогенизации алюминия 99.85% на основе магниевых сплавов. Гомогенизация, провидимая при температуре 620°C, воздействует на примеси железа и кремния, и конвертирует многие компоненты в FeAl₃., а не в   Al-Fe-Si.  Гумински, Шизби и Ламбом при проведении исследования влияния ряда общих интерметаллидов на процесс химического глянцевания показали, что FeAl₃ наносит гораздо меньший вред поверхности как при химическом глянцевании, так и при анодировании, так как они с той же интенсивностью реагируют на алюминиевую матрицу. Напротив, составляющие типа Mg₂ Si реагируют намного быстрее матрицы, что приводит к точечной коррозии. Это – случай потускления металла, который часто проявляется на глянцованных сплавах в случае некорректного осаждения Mg2 Si.