鋁型材經(jīng)過熔鑄、均勻化處理、擠壓、陽極氧化等幾大過程，由于合金成分不當或者處理工藝限制等，加工型材表面會產(chǎn)生各種腐蝕缺陷，如白條、斑點、斑塊等，為了提高鋁型材的表面質量，防控表面斑狀腐蝕缺陷，必須加強對斑狀缺陷產(chǎn)生的原因進行深入分析。本文將對鋁型材生產(chǎn)過程中幾個典型步驟產(chǎn)生斑狀缺陷的原因進行分析。 

一、熔鑄過程中的斑狀缺陷 

在鋁型材的熔鑄過程中，形成表面斑狀缺陷的主要原因是合金的化學成分。在合金中，除了主要元素Mg、Al、Si之外，還有Mn、Fe、Zn等少量元素。適當加入這些元素，可有效改善原材料的力學性與化學性，但是如果這些元素過量也會產(chǎn)生負面作用，因此需嚴格控制。 

經(jīng)大量實驗證明，如果Zn＞0.02%，一方面氧化處理中如果遇到SO、CI=就可能產(chǎn)生雪花狀斑點；另一方面，在時效處理過程中析出的介穩(wěn)相η（MgZn2）相時，在陽極氧化的預處理中，η相和鋁基體的電化學位置不同，形成微電池，加快η相周圍鋁基體的溶解速度，此時相脫落，產(chǎn)生雪花狀斑點。

在鋁型材陽極氧化之前，堿洗中的鋁固溶體Zn發(fā)生溶解反應Zn2+，經(jīng)過電極電位校正的鋁由溶液中置換，同時產(chǎn)生溶解反應，加快鋁基體的溶解速度，造成合金中產(chǎn)生雪花狀斑點，且Zn的含量越高，這種情況就會越嚴重。還應認識到，當合金中的游離Si以及Al―Fe―Si化合物偏析相反應時，相對鋁固溶體呈陰極，堿洗中周圍的鋁首先溶解，并形成雪花斑。 

另外，如果偏析相沿晶界中呈現(xiàn)連續(xù)的鏈狀分布狀態(tài)時，容易產(chǎn)生晶界腐蝕。而合金中的Fe、Zn等元素容易形成α―Fe2SiAl8、β-FeSiAl、T-AlMgZn3等雜質相，極大降低了合金的電化學性、耐蝕性、氧化著色均勻性以及抗擠壓能力。尤其在Fe元素富集的位置，氧化膜較薄且不夠致密，此陽極區(qū)首先受到腐蝕作用。Mn和Fe生成的金屬間化合物Al6（MnFe），弱化了氧化膜的透明度。

因此在實際生產(chǎn)過程中，應合理控制這些元素，對提高鋁合金效率具有重要意義。為了盡量降低雜質的有害影響，在實際生活中應控制元素含量，以（Fe）=0.15～0.20、 ω（Zn）＜0.02％、ω（Si）（Mn）＜0.1％為宜。 

二、均勻化處理中的斑狀缺陷 

均勻化處理的主要目標為細化晶粒，以避免在后續(xù)加工過程中出現(xiàn)選擇性晶間腐蝕。而產(chǎn)生表面斑點。在鑄錠過程中，強化相Mg2Si以及由于Fe元素加入而產(chǎn)生的β-FeSiAl在錠中連接，呈枝狀分布，對擠壓性能產(chǎn)生嚴重影響。 

較多的Mg2Si相在擠壓過程中雖然會發(fā)生破碎，但是破碎相不會彌散性散發(fā)在基體中，在時效過程中，一些Mg2Si相會發(fā)生異常長大問題。經(jīng)過堿洗優(yōu)先被腐蝕，產(chǎn)生雪花狀腐蝕坑。由于β-FeSiAl和鋁基體的電化學位置不同，在堿洗時會促進鋁基體快速溶解，產(chǎn)生蝕坑。

通過科學的均勻化處理，可促進β-FeSiAl相球化，而Mg2Si相則呈針狀，提高組織均勻性，可有效弱化暗斑的形成。經(jīng)實踐證明，可行均勻化熱處理的標準為：在溫度為560±5℃時，保溫時間＞6小時，當溫度約為580℃時，保溫時間約為2小時。 

三、擠壓過程中的斑狀缺陷 

由于鋁型材的擠壓性能普遍較好，一般實心型材的擠壓速度約在20-50m/min。但是為了提高鋁型材加工組織均勻度，一般控制擠壓型材出口的速度應大于30m/nin。為了強化Mg2Si相可充分在鋁基體中固溶，鋁型材在擠壓過程中的出口溫度應大于500℃，但是需要在后續(xù)過程中加強表面處理；但是出口溫度不能超過530℃，否則會降低鋁型材的表面質量，且無法保障尺寸精確度。 

由于擠壓處理之前，鑄錠預加熱溫度約為480℃，為了能提高型材出口溫度在510℃，可適當改變擠壓的速度，并調節(jié)出口溫度。在選擇擠壓工藝時，應優(yōu)先考慮鋁型材的力學性能，對于材料與表面處理質量的要求不同，產(chǎn)品采用的工藝參數(shù)也應有所區(qū)別。

經(jīng)過一些實際試驗要求，可發(fā)現(xiàn)當擠壓型材出口速度控制在37m/min時，鋁型材的表面處理具有極強性能，且此時型材出口的溫度正好為510℃，符合要求?？梢姡粝肟刂其X型材的斑點腐蝕，主要措施為：將鑄錠的加熱溫度控制約為480℃，以恰當?shù)臄D壓速度工作，保證其出口溫度約510℃。 

四、時效中的斑狀缺陷 

在時效過程中，主要為固溶強化相的析出過程。根據(jù)強化相的性能、分布、大小等，對時效的影響主要包括時效時間與時效溫度。Al-Mg-Si系的強化相主要是Mg2Si相，其析出的順序主要為:①過飽和固溶體高；②濃度空位GP區(qū)；③針狀共格沉淀相β＂；④棒狀半共格沉淀相β'；⑤板狀穩(wěn)定沉淀相β。 

當溫度高于200℃的長時間時效過程中，或者在時效產(chǎn)生復熱的情況下，可能造成β相的異常長大。由于晶粒分布不均勻，造成其電化學性質差異擴大。堿洗過程中，Mg2Si相會提前溶解并形成蝕坑，經(jīng)過氧化形成雪花斑。為了確保在時效后，鋁型材中的Mg2Si相可細小彌散分布，一般應在200℃保溫時間1-2小時，或者在170℃保溫時間7-10小時，或者可選擇分段失效的方式，也就是低溫185℃的保溫時間2.5小時，到達205℃的保溫時間1小時，將獲得更好時效。 

五、加工工藝的控制

通用鋁型材的表面常會產(chǎn)生斑狀缺陷，而這些缺陷多產(chǎn)生于擠壓過程中，尤其是工藝方法、參數(shù)的確定等，都對鋁型材質量十分重要。其一，鋁型材擠壓模具的操作非常關鍵，不得出現(xiàn)任何缺陷，如果模具的邊緣粗糙、尺寸存在誤差等，都會影響鋁型材質量。其二，由于鋁型材焊接中產(chǎn)生的熱影響，會造成色調不均問題。在焊件過程中，在固溶狀態(tài)的表面可能形成著色較差的透明氧化膜，但是處在析出狀態(tài)的表面則會形成光澤度不佳、透明性差的著色氧化膜。其三，在進行車、彎曲、銑等機器加工時，切削的粉末附著在鋁型材表面，極易發(fā)生傷痕。為了盡量避免這種傷痕，可以利用砂紙局部加工。 

另外，如果在噴砂、拋光、研磨等處理時會產(chǎn)生局部過熱，造成色調不均與斑點。而包裝與運輸過程中，為了避免鋁型材的劃傷、碰傷等，應注意包裝和運輸環(huán)節(jié)，減少不必要的損壞。 

由上可見，鋁型材產(chǎn)生表面斑狀缺陷的原因諸多，本文針對型材生產(chǎn)過程中的幾個典型步驟進行分析與闡述。在生產(chǎn)過程中，只有探明出現(xiàn)表面斑狀缺陷的原因，及時發(fā)現(xiàn)問題、并積極解決，才能提高鋁型材進入市場產(chǎn)品的質量，將損失降到低。另外，質檢部門也需對產(chǎn)品質量嚴格把關，爭取提高鋁型材產(chǎn)品的整體質量。