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。它既适用于变形铝合金，也可能用于压铸造铝合金零部件。
硬质氧化与普通氧化的区别
1、厚度不同
硬质氧化比普通氧化厚度厚，一般普通氧化膜厚8-12um，硬质氧化膜厚一般50-100um。
2、硬度不同
硬度：普通氧化一般HV250-350，硬质氧化一般HV350-550。
3、温度不同
普通18-22℃左右，有添加剂的可以到30℃，温度过高易出现粉末或裂纹；硬质氧化一般在5℃及以下，相对来说温度越低硬质越高。
氧化膜生成过程
在酸性溶液中，铝阳极在外电流作用下氧化时，同时发生两个过程：氧化膜的生成和氧化膜的溶解。只有当成膜的速度超过膜溶解的速度时，铝表面才有氧化膜的实际存在。
槽液通电后，水首先被电解，因而在阳极上生成新生态氧。由于氧原子具有很强的活性，极易与铝发生反应，在铝件表面上生成三氧化二铝膜层，在氧化膜形成的同时，由于溶液中酸（如硫酸）的作用，膜又不断地被溶解。
三氧化二铝是不导电的，氧化膜的形成后本会使铝表面与溶液绝缘，导致电化学反应停止，但由于化学溶解作用，使氧化膜具有许多微孔，电解液可以渗入到铝基体表面，因而，使氧化膜的形成与溶解反应不断地进行。
但当氧化膜达到一定厚度时，表面不再生成氧化膜（原因：这层氧化膜不导电，但生成氧化膜必须要有电流，当氧化膜的厚度逐渐增加，其导电性越来越差，此时氧化膜的生成速度小于溶解速度，便不再继续生成。
想要氧化膜继续增加，有两个核心因素：
2、控制温度。常规氧化一般在常温下（20-25°C）进行。而硬质氧化的氧化温度在≤5°C。冷却设备使电解液强行降温，搅拌是为了使整槽电解液温度均匀，以利于获得较高质量的硬质氧化膜。
硬质氧化特点：
2、温度要求低。硬质氧化的氧化温度要求≤5°C，因此进行硬质氧化需要配备一台除冷机，以专门去降低它的温度。如果温度过高，溶液和电极会因焦耳效应而过热。氧化膜溶解速度加快，硬度降低，表面粗糙、疏松、呈粉末状。
工艺方法
硬质阳极氧化电解方法很多，例如：硫酸、草酸、丙二醇、磺基水杨酸及其它的无机盐和有机酸等。所用电源可分为直流、交流，交直流叠加，脉冲及叠加脉冲电源等几种，广泛应用的有硫酸（草酸/混酸型）硬质阳极氧化法这三种硬质阳极氧化。
硬质阳极氧化的电解液时在-10℃～+5℃左右的温度下电解。由于硬质阳极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的氧化作用。
硫酸/草酸硬质氧化与普通阳极氧化无本质差异，混酸型硬质氧化存在以下附加反应：
1.阴极反应：4H++4e=2H2↑
2.阳极反应：4OH－－4e=2H2O+O2↑
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
硬质氧化影响因素
铝合金表面是否能生成优质的硬质氧化膜层，关键取决于电解液浓度和温度。
1、浓度
采用硫酸电解液进行硬质阳极氧化时，一般在10%～30%浓度范围内，浓度低时，氧化膜硬度高，特别是纯铝比较明显，但对铜含量较高的铝合金（CY12）例外。因为含铜量较高的铝合金易生成CuAl2的化合物，这种化合物在氧化时溶解速度较快，极易烧毁铝零件。所以一般不适合用低浓度的硫酸电解液，必须在高浓度（H2SO4在300～400g/L）中进行氧化处理或采用交直流电叠加法处理。
2、温度
电解液温度对氧化膜的耐磨性影响极大，温度下降，铝合金的阳极氧化膜耐磨性能增高，这是由于电解液对于膜的溶解速度下降所造成的，为了获得较高硬度的氧化膜。我们要掌握温度在±2℃范围内进行硬质阳极氧化处理为好。