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阀芯上的阳极电镀硬镀层
— 事实和概念误区
索奈克斯公司 Maura Stafford

当你在浏览索奈克斯的变速箱专业零件目录时，或者当你在展览会的展台上参观索奈克斯的各种变速箱专业零件时，你或许会发现索奈克斯提供了很多具有阳极电镀硬镀层的铝制零件。经常会有人问我们为什么我们要应用阳极电镀铝，以及相对于其它材料比如钢，它具有什么优越的特性。通过和行业内的许多人士交谈后，我们也听到了不少常见的关于阳极电镀铝特性的概念误区以及与之相关的一些问题。

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铝在较新的车辆中应用越来越广泛，主要是由于OEM原厂为了降低整车的重量，从而降低油耗和尾气排放。研究显示整车重量降低10%可以增加6-8%的燃油经济性。消费者也希望能在他们的车里放入更多的附加设备（比如CD转换器、空调、卫星导航系统、视频播放系统等），这些东西都会增加车辆的重量。尽管如今的车辆比过去已经重了不少，但铝制零件的普遍使用至少有效防止了车重的大幅度增加。事实上，40年前车辆平均使用50磅左右的铝，而现在车辆平均使用250磅的铝。这增加的200磅铝如果改用钢，会需要大约600磅的钢材。如今电控的变速箱充分利用了铝重量轻的特性，比起原来液控的老式变速箱来，铝阀能比钢阀更快地被推动，反应更灵敏。今天的消费者也要求更好的车辆安全性，而铝比钢能提供更高的强度/重量比，因而铝能仅以稍稍过半的重量来吸收和钢一样多的能量。

虽然铝有很多有益的特性，但零件还可以进一步通过阳极电镀来改进性能，它不会影响到基体材料的机械性能，比如{zd0}强度、屈服强度和延伸率。阳极电镀是一个电化学的转变过程，它将铝表面转变为氧化铝，这种氧化铝是一种硬度更高、密度更大的材料，它能从分子结构上和基底的铝结合在一起。在本质原理上，这种过程可以比作汽车电池中的电流来理解。汽车电池有正负两极的电极板浸在电池的酸性电解液中。当一个导体将电池正极和负极连起来时，就会有电流产生，推动电子运动。在阳极电镀过程中，铝制的零件（阳极）和一块金属板（阴极）一起放入硫酸溶液（电解液）中。当通入电流后，会产生化学反应，氧化铝就会在零件表面由外而内的“生长”出来。

通常来说，阳极电镀有三种。I型和II型也被叫作“软”阳极电镀层，主要被用于表面防腐、涂料粘合以及抗疲劳等。氧化铝的厚度一般在0.001英寸或更少。氧化铝其实并不是一种表面镀层，它实际上是和铝结合在一起的材质。在I型和II型阳极电镀中，大约2/3的氧化层厚度渗透到基体金属中，1/3的厚度在表面形成。III型阳极电镀通常也被叫作“硬”阳极电镀，它具有更好的防腐性能和增强的表面硬度，被用作抗磨损材料。其氧化铝厚度通常在0.0005英寸到0.0045英寸之间，并且具有蓝宝石级的硬度（HRC60-70）。氧化层的渗透厚度和表面生长厚度基本相等。OEM原厂有时使用软阳极电镀，有时也使用硬阳极电镀，而索奈克斯则对铝阀只进行硬阳极电镀处理以充分利用其有益的特性。

耐磨性
硬阳极电镀层比传统的阳极电镀要耐磨10倍以上，比淬火钢耐磨2倍以上。这使它成为液压阀的极好选择，因为液压阀由于其持续的振动而常常导致磨损。

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硬度
硬阳极电镀铝是人类已知的第2硬的物质，仅次于钻石。增强的硬度提供了非常好的耐磨性能，防止了阀在操作中以及几乎所有的运行条件下被刮伤。有一个简单易行的方法可以用来判别一个零件是否经过真正的硬阳极电镀处理还是仅仅涂上颜色用来仿冒的，或者只是I型和II型的软阳极电镀：用硬度测试锉刀（图2）来划刮滑阀的表面。硬度为HRC60的锉刀不会损坏硬电镀层而穿透到基底的铝材。

防腐性
氧化铝电镀层能保护基底铝材免受腐蚀性化学物质比如高温下的制动液的倾蚀。经过阳极电镀的阀可以用较柔性的肥皂和水来清洗，而不需要任何特殊的防锈包装或涂层。

绝缘性
虽然铝是导电材料，但硬阳极电镀层却表现为绝缘体，它可以在高至2000V的电压下仍表现为绝缘体。它的绝缘特性具有和玻璃或陶瓷相同的等级范围。用一个欧姆表来分别测量阳极电镀阀和非阳极电镀阀，可以显示出这种差别（图3）。因此，如果变速箱受到一个突然的电信号峰值，经硬阳极电镀的阀表面不会出现剥落或受任何影响。值得提一下的是，在阳极电镀过程中零件是支在架子上的，这通常会在零件上留下两个未被电镀的小点，但这些地方只局限于零件的非关键部位——比如阀中间的芯部。


润滑性
阳极电镀层的表面有很好的润滑性或滑移性，这使之具有很低的摩擦系数。哪怕在ATF油润滑很差的情况下，阀也能在作用过程中轻松移动。

耐热性
硬电镀层的铝具有1221华氏度（661摄氏度）的熔点。因为硬电镀层的阳极电镀酸浴维持在一个较低的温度，所以零件在加工过程中不会出现热变形或物理变形的问题。这可以维持滑阀关键的外圆尺寸的圆度。

耐用性
因为铝镀层是和基底的铝材结合为一体的，所以它不会剥落，可以达到一个非常长的使用寿命。

尽管硬阳极电镀对许多零件来说是一个很有用和有效的工艺，但它并非总是{jd1}好的使用材料。索奈克斯的工程师们根据各个阀或零件在特定变速箱内的具体功能作用，选择与之对应最适合的材料加以应用。（完）





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