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本课题针对铝合金6061薄板在低硫酸浓度电解液中制备硬质阳极氧化膜进行研究。目的在于提高氧化膜厚度与硬度的同时,节约生产成本,减少环境污染。铝合金具有优良的性能,使用量最大、应用面最广。但铝活泼,腐蚀电位较负,全面腐蚀严重。因此需要进行阳极氧化或表面涂层,以扩大应用范围和延长使用寿命。传统硬质阳极氧化多采用硫酸含量15%～30%（wt.%）的电解液,成本高、不利于环保,并且要想进一步提高氧化膜的力学性能较困难。匈牙利学者曾在低硫酸浓度电解液中制备出性能优良的膜层,但在实际应用中未见推广。课题组前期对氧化工艺进行了研究,但未涉及生长方式。本课题在传统理论和前期工作的基础上,通过研究低硫酸浓度电解液中氧化膜的生长方式,以期获得高性能氧化膜的相关工艺。本文研究了硫酸浓度、氧化时间、氧化温度和电流密度等工艺参数对氧化膜生长方式、膜层厚度、硬度和表面粗糙度的影响。利用扫描电镜（SEM）和计算机显微图像分析仪（XJP-6A）对氧化膜微观形貌进行分析;采用能谱仪（EDS）对材料微区成分元素种类与含量进行检测;利用数字式覆层测厚仪（TT230）、电脑显示型手动转塔显微硬度计（MVC-1000JMT1）和TR200粗糙度仪测得氧化膜的厚度、硬度和表面粗糙度值。根据现有理论对本文的实验结果进行讨论分析,得出结果如下:⑴不同于传统多孔膜,氧化膜的生长可分为初期和后期两个阶段。初期阶段:氧化膜以颗粒的形式在基体表面局部区域产生并铺展。随着氧化时间的增加,颗粒氧化膜在未被氧化区域不断产生和铺展,最终覆盖整个表面,形成完整的Al2O3膜。后期阶段:在已生成颗粒氧化膜的交界面处,氧化膜在电场作用下溶蚀、击穿,传质并快速成膜。氧化膜以这种在交界面处交替生长的方式,快速增厚。⑵在氧化过程中:随着硫酸浓度的增加,氧化膜的厚度、硬度和表面粗糙度值均降低;随着氧化时间的延长,氧化膜的厚度、硬度和表面粗糙度值均增加;随着氧化温度的升高,氧化膜的硬度降低,厚度先增大后减小。结果表明:采用3%H2SO4（Wt.%）电解液,在氧化温度-2℃,电流密度4A/dm2的工艺条件下,氧化50min后制得的氧化膜性能优良,膜厚47μm,硬度510HV,表面粗糙度1.472。⑶6082活塞在3%H2SO4（Wt.%）电解液中,氧化温度-2℃,电流密度4A/dm2的工艺条件下,硬质阳极氧化70min,得到致密氧化膜。膜层表面最大硬度和膜层厚度可达520HV和90μm。该工艺在提高膜层性能的前提下,可减少生产成本,降低环境污染,顺应低碳社会发展的需要。