硬质氧化全称硬质阳极氧化处理。铝合金的硬质阳极氧化处理最大的目的是，提高铝及铝合金的各种各样的性能，包括耐蚀性、耐磨性、耐候性、绝缘性及吸附性等。它既适用于变形铝合金，也可能用于压铸造铝合金零部件。

  硬质氧化的氧化膜有50%渗透在铝合金内部、50%附着在铝合金表面，因此硬质氧化后产品外部尺寸变大、内孔变小，而普通氧化后外部尺寸变小内孔变大。

  硬质氧化膜的形成过程仍可通过电压一时间特性曲线做多元化的分析。硬度膜的生长有与普通膜相同的规律，又有不同的特点。在阻挡层形成和膜孔产生阶段，其规律是一致的，所不同的是硬质膜的形成电压高，阻挡层较厚。在多孔层增厚阶段则不一样，这时电压曲线上升较快，说明多孔层加厚时孔隙率不大，随着膜层加厚，电阻增大较快，电压也明显上升。这段时间越长，膜的生长速度与溶解速度达到平衡的时间也越长，膜层也就越厚。电压升至一定值后，膜孔内析氧加速且扩散困难，使电阻增加，电压骤升，膜孔内热量引起气体放电，出现火花，导致膜层破坏。这时的电压叫做击穿电压。所以，正常氧化应在此前结束。

  硬质氧化一般做黑色与氧化膜本色（自然色〉，本色由铝合金材料成份所决定，同一种型号的铝型材(6061-T6)，而不同生产厂商，氧化膜的颜色是不同的，若同一铝合金生产厂商的同一型号的材料有可能也有区别的，因此，氧化膜本色通常用于产品的内部件。

  2）氧化膜硬度很高，一般为HV300-600，与合金牌号和处理工艺有关，并存在硬度梯度，靠近基体部分的硬度较高，而外层的硬度则较低。

  3）由于氧化膜有微小孔隙，可以吸附润滑剂，故能提高抗磨能力。硬质氧化膜的耐磨性在低载荷下是极佳的，试验表明，它优于淬火硬化钢及硬铬镀层；在实际应用中，硬质膜的磨损量与氮化钢的磨损量大致相等。

  4）在工业大气和海洋性天气特征情况下，以及盐雾试验、潮湿箱试验中，硬质膜拥有非常良好的耐蚀性能，正常的情况下优于普通氧化膜。

  5）膜层具有高的电绝缘性,膜厚100um时，击穿电压为1850V，浸绝缘漆后可达2000V。

  6）膜的熔点高达2050℃，传热系数很低，仅有67kW / m2.K,是绝好的耐热材料，短时间内能耐1500～2000℃的高温。膜层愈厚，耐火焰冲击时间愈长。

  单纯硫酸型铝合金硬质阳极氧化原理和普通阳极氧化没有本质区别，如果是混酸型硬质氧化则存在一些附反应。

  3. 铝氧化：阳极上析出的氧呈原子状态,比分子状态的氧更为活泼，更易与铝起反应：2Al+3O→Al2O3

  4 .氧化于阳极膜溶解的动平衡： 氧化膜随着通电时间的增加，电流增大而促使氧化膜增厚。与此同时，由于（Al2O3）的化学性质有两重性，即它在酸性溶液中呈碱性氧化物，在碱性溶液中呈酸性氧化物。无疑在硫酸溶液中氧化膜液发生溶解，只有氧化膜的生成速度大于它的溶解速度，氧化膜才有机会增厚，当溶解速度与生成速度相等时，氧化膜不再增厚。当氧化速度过分大于溶解速度时，铝和铝合金制件表面易生成带粉状的氧化膜。

  综上，要求高硬度的耐磨零件（如活塞、气缸、轴承、导轨等）、用于要求绝缘的零件，耐气流冲刷的零件和瞬时经受高温的零件，就要使用到硬质氧化。