铝及其合金经硬质阳极氧化处理后，可在其表面生成厚度达几十到几百微米的阳极氧化膜，由于这层氧化膜具有极高的硬度(铝合金上可达400-6000kg/mm2，纯铝上可达1500kg/mm2)，通过对于铝合金硬质阳极氧化工艺研发及发展，可以得出优良的耐磨性、耐热性(氧化膜熔点可达2050℃)和绝缘性，提高了材质本身的物理性能。铸铝合金硬质阳极氧化：合金中含有较多的硅(超过7%)就很难在硫酸体系中进行阳极氧化，而ZL102合金含硅量高达10%-13%，高硅的存在，容易造成硅的晶向偏析，导致成膜困难，膜层均匀性差。硬质氧化的氧化膜有50%渗透在铝合金内部。彩色硬质氧化加工
铝硬质氧化与发黑有什么不同？1、反应方式不同：硬质氧化是铝在硫酸溶液里的电解反应。发黑处理是铝在高温溶液（碱+亚硝酸氨+水）条件下的化学反应。2、目的不同：硬质氧化主要目的是提高铝及铝合金的各种性能，包括耐蚀性、耐磨性、耐候性、绝缘性及吸附性等。发黑处理是使金属表面产生一层氧化膜，以隔绝空气，达到防锈目的。3、适用范围不同：硬质氧化既适用于变形铝合金，也可用于压铸造铝合金零部件。发黑处理适用于对外观要求不高的零部件。4、温度不同：硬质氧化的电解液在-10℃～+5℃左右的温度下电解。发黑处理所需温度的温度较高，大概在135～155℃之间。彩色硬质氧化加工铸造铝合金通常需要硬质阳极氧化来提高其性能。
硬质氧化处理的特性：1.硬质氧化是一种电化学处理方式，在纯铝或铝合金材料上面形成一极硬、耐高温、耐磨、有高电阻性、耐腐蚀的硬氧化膜。此一极高之表面硬度，配合铝合金本身轻、机械加工容易、低成本的特性，普遍应用于各种工业中。2.低摩擦系数：磨光后的表面，摩控系数可低至0.095，因此各种军械及民用装备滑轨，均应用此技术。3.氧化膜的结合力：硬质氧化膜的形式是有一半的膜在铝的内部一半长出来，与铝基体金属的结合力很强，很难用机械方法将它们分离，即使膜层随基体弯曲直至破裂，膜层与基体金属仍保持良好的结合。4.氧化膜结构的多孔性：氧化膜具有多孔的蜂窝状结构，可使膜层对各种有机物、树脂、无机物、染料及油漆等表现出良好的吸附能力，可作为涂镀层的底层，也可将氧化膜染成各种不同的颜色（硬质氧化膜，只可染黑色）提高金属的装饰效果。
硬质氧化膜的厚度较高，所以如需要进一步加工的铝零件或以后需要装配的零件，应事先留有一定的加工余量，及指定装夹部位。因硬质阳极氧化时，要改变零件尺寸，故在机械加工时，要事先预测，氧化膜的可能厚度和尺寸公差，而后在确定阳极氧化前的零件实际尺寸，以便处理后，符合规定的公差范围。一般来说，零件增加的尺寸大致为生成氧化膜厚度的一半左右。硬质阳极氧化的零件在氧化过程中，要承受很高的电压和较高的电流，一定要使夹具和零件能保持极良好的接触，否则将因接触不良而造成击穿或烧伤零件接触部位的毛病。所以要求对不同形状的零件，以及零件氧化后的具体要求来设计和制造夹具。铝硬质氧化和普通阳极氧化技术是非常重要的。
硫酸硬质阳极氧化所用硫酸电解液在-10～10℃的低温下进行。由于硬质氧化所生成的氧化膜层具有较高的电阻，会直接影响到电流强度和氧化作用的进行。为了获得较厚的氧化膜层，必须提高外加电压，以消除氧化膜层电阻大的影响，使电流密度保持恒定，保证工件表面继续进一步氧化。由于通过较大电流时会产生大量的发热现象，加上氧化膜的生成本身也会放出大量的热量，使工件周围电解液温度剧升。温度的升高一则使氧化膜层溶解加剧；二则温度过度集中易造成接触位烧毁。所以在氧化过程中要有大功率制冷系统，并有强制剧烈搅拌，以控制温度的上升和局部过热现象发生。常温铝硬质阳极氧化又叫普通氧化。常熟外观件硬质氧化加工
混酸型硬质氧化会存在一些附反应。彩色硬质氧化加工
硬质阳极氧化过程的机理与前述的普通阳极氧化成膜机理一样，都是膜的电化学生成与化学溶解两个过程相互转变的结果。但是，为了得到硬度高、膜层厚的氧化膜，在阳极氧化过程中，必须降低槽液温度，以便降低氧化膜的溶解速度。由于硬质氧化膜厚、致密，具有较高的电阻，影响阳极氧化过程的进行。为了使氧化正常进行，并达到要求的厚度，势必要提高槽电压来克服电阻的影响，使阳极电流保持一定。由于电压升高，电流过大，会产生大量的热，造成零件附近溶液的温度升高，加速氧化膜的溶解。为了消除这一影响，需要采用制冷设备进行人工强制降温，并用净化的压缩空气强烈搅拌，带走零件周围的热量。彩色硬质氧化加工
