CN100383283C - 镁或其合金表面处理方法 - Google Patents

镁或其合金表面处理方法 Download PDF

Info

Publication number
CN100383283C
CN100383283C CNB2006100396502A CN200610039650A CN100383283C CN 100383283 C CN100383283 C CN 100383283C CN B2006100396502 A CNB2006100396502 A CN B2006100396502A CN 200610039650 A CN200610039650 A CN 200610039650A CN 100383283 C CN100383283 C CN 100383283C
Authority
CN
China
Prior art keywords
alloy
magnesium
workpiece
mass percent
magnesium alloy
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CNB2006100396502A
Other languages
English (en)
Other versions
CN1837407A (zh
Inventor
余新泉
郑臻
徐剑刚
孙扬善
薛烽
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southeast University
Original Assignee
Southeast University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southeast University filed Critical Southeast University
Priority to CNB2006100396502A priority Critical patent/CN100383283C/zh
Publication of CN1837407A publication Critical patent/CN1837407A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100383283C publication Critical patent/CN100383283C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明提供了一种镁或其合金的表面处理方法：先对工件表面进行除油处理，然后，将镁或其合金浸入处理液中并搅拌溶液，浸泡温度为室温，浸泡时间为0.5-10min，上述处理液由质量百分比为0.5%-10%的草酸、质量百分比为0.5%-15%的磷酸、质量百分比为1%-10%的氟化氢铵、质量百分比为1%-3%的缓蚀剂、质量百分比为0.0005%-0.001%的润湿剂、余量为去离子水组成。所述的缓蚀剂为硫脲、六次甲基四胺或柠檬酸中的一种或一种以上的混合物，其配比为任意比。所述的润湿剂为十二烷基磺酸钠、OP-10或聚乙二醇中的一种。本发明的优点在于处理速度高、工艺简单且损耗低、环保等。

Description

镁或其合金表面处理方法
技术领域：
本发明涉及一种高效、快速、低损耗及高质量去除镁及镁合金工件表面氧化膜、氧化皮及带应力的塑性变形表层皮，并使表面具有催化活性的表面处理方法，其工艺简单、对环境无污染，可作为化学镀、电镀、阳极氧化、微弧氧化、化学转化膜等表面处理工艺的前处理液使用。
背景技术：
镁及其合金是工程应用的最轻的结构材料之一，其比强度和比刚度高，非磁性，优良的屏蔽电磁干扰能力，良好的切削加工、导电导热和阻尼性能，产品回收率高，且无毒无污染，符合现阶段的环保要求，是开发新一代高科技材料的理想基体，在航空航天、汽车、电子、机械等工业领域得到日益广泛的应用。但是镁合金化学活性高、耐蚀性能差是制约其工业应用的主要因素之一，在其表面进行化学镀、电镀、阳极氧化、微弧氧化、化学转化膜等改性处理，是提高其耐蚀性能最简便和高效的方式。
但是镁合金件在经过表面除油后不能直接进入化学镀、电镀，阳极氧化等处理工艺，其原因主要在于镁合金件在空气和机械加工过程中极易形成氧化膜和带应力的塑性变形表层皮，该表面氧化膜层会阻挡化学镀层、电镀层或阳极氧化膜层与基体的结合强度和影响镀层质量，而且化学镀需要镁合金件被镀覆表面具有催化活性。
目前，国际上尚未有系统可靠的镁合金表面处理方法，美国ASTM B480-68建议了一种在镁及其合金表面电镀的方法，ASTM-88标准推荐了两种化学镀镍的方法，美国HAE、Dow17工艺提出了镁及其合金阳极氧化的方法，美国Dow公司开发了镁及其合金铬酸化学转化膜的方法。上述方法的镁合金前处理液中均不同程度地存在Cr6+、HF等对人体和环境危害较大的化学物质，而且前处理工艺流程较多，并带来废液处理困难的问题。
发明内容：
本发明的目的在于针对现有镁及其合金表面处理方法中的缺点，提供一种处理速度高、工艺简单且损耗低的环保型镁或其合金表面处理方法。
本发明采用如下技术方案：
一种镁或其合金的表面处理方法：先对工件表面进行除油处理，然后，将镁或其合金浸入处理液中并搅拌溶液，浸泡温度为室温，浸泡时间为0.5-10min，上述处理液由质量百分比为0.5％-10％的草酸、质量百分比为0.5％-15％的磷酸、质量百分比为1％-10％的氟化氢铵、质量百分比为1％-3％的缓蚀剂、质量百分比为0.0005％-0.001％的润湿剂、余量为去离子水组成。所述的缓蚀剂为硫脲、六次甲基四胺或柠檬酸中的一种或一种以上的混合物，其配比为任意比。所述的润湿剂为十二烷基磺酸钠、OP-10或聚乙二醇中的一种。
本发明提供的技术方法具有如下优点：
1.工艺流程简单：镁合金件只需进行表面除油后，即可进入该处理液中进行表面处理，处理后可直接进入化学镀、电镀、阳极氧化、微弧氧化、化学转化膜等处理工艺。
2.对人体环境无污染：本发明使用的处理液成分不含对人体和环境有害的化学物质，且化学成分廉价易得，适合大规模工业生产；废液处理简单，可大幅节省废液处理费用。
3.工序和所需设备简单，易于操作，适合工业化应用。
4.处理后的工件表面具有催化活性，表面化学镀层、电镀层、阳极氧化膜层、化学转化膜层与基体结合力良好，且镀层表面光滑、光亮，适合于光亮电镀或化学镀。
5.对镁基体形成适当程度的浸蚀，对基体的腐蚀极小，不会影响工件的尺寸精度。
6.一次配置的本发明处理液可处理多批镁合金件，废液用5％NaOH中和处理，避免对环境产生污染。
7.本发明的处理液处理时间短，工件表面除油后，根据工件表面状况处理0.5min-10min即可直接进入化学镀、电镀、微弧氧化、阳极氧化等处理工艺，大幅缩短生产时间，提高生产效率。
附图说明
图1是由本发明实施例1处理后的镁合金工件的表面形貌图。
图2是由本发明实施例1处理后镁合金工件表面XRD物像分析图。
图3是由本发明实施例2处理，对镁合金件进行化学镀镍后试样的表面形貌图。
图4是由本发明实施例2处理，对镁合金件进行化学镀镍，96h中性盐雾试验后工件在体视显微镜下表面形貌图。
图5是由本发明实施例3处理，对镁合金件进行阳极氧化后试样的表面形貌图。
图6是由本发明实施例4处理，对镁合金件进行化学转化膜处理后试样的表面形貌图。
图7是由本发明实施例5处理后镁合金工件的表面形貌图。
图8是由本发明实施例6处理后镁合金工件的表面形貌图。
图9是由本发明实施例7处理后镁合金工件的表面形貌图。
具体实施方式：
下面通过实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
按下述配方称(量)取药品：草酸20g，磷酸20ml，氟化氢铵50g，六次甲基四胺3g，十二烷基磺酸钠0.005g，将上述药品分别用少量去离子水溶解后混合稀释至一升。
将下表所示四种牌号的镁合金件进行除油处理后置于搅拌的化学液内，从试验过程可知反应平稳，工件表面生成的氢气得到及时排除，5min后将工件取出置于电子天平上称重，对比处理前后工件的失重比率(见表1)可知使用本发明的处理液对镁合金件的浸蚀程度适中，其损耗率远低于使用美国Dow工艺的损耗率。图1为编号3的工件在扫描电镜下的表面形貌，从图中可见工件表面呈类似拉伸断口的韧窝状结构。图2为该工件的XRD分析，从分析结果可知试样表面物相为MgF2和Mg。
表1四种牌号的镁合金工件在处理后的损耗率
编号 镁合金牌号 处理前质量(g) 处理后质量(g)   使用本发明处理方法损耗(％)   使用美国Dow处理损耗(％)
1   工业纯镁(Mg99.95mass％) 27.34 26.51 3.05 6.29
    2   AZ31   28.97   28.20   2.67   4.95
    3   AZ91   29.67   28.83   2.83   5.36
    4   AE41   25.46   24.87   2.32   4.52
注：Dow工艺为使用酸洗后活化的处理方法，其酸洗工艺为铬酸110g/L，硝酸(68％)100ml/L，室温，1min；活化工艺为氢氟酸(40％)360ml/L，室温，5min。
实施例2：
按下述配方称(量)取药品：草酸10g，磷酸50ml，氟化氢铵100g，硫脲5g，聚乙二醇0.001g，将上述药品分别用少量去离子水溶解后混合稀释至一升。
配制化学镀镍液，溶液组成为：醋酸镍20g/L，次亚磷酸钠20g/L，柠檬酸5g/L，乳酸5ml/L，氟化氢铵10g/L，氨水30ml/L，糖精3g/L，硫脲0.5mg/L，醋酸铅0.5mg/L，碘化钾50mg/L，余量为水。
将镁合金件进行除油处理后置于搅拌的化学液内，2min后将工件取出，去离子水清洗，放入上述配制的80℃化学镀镍液中，施镀2h后在扫描电镜下观察表面形貌(见图3)，从图中可见试样表面镍磷胞排列紧密，宏观上表面光洁平滑；根据国家标准GB/T6461-2002进行中性盐雾试验，连续腐蚀96小时后将工件取出，在体视显微镜下观察其表面形貌(见图4)，对照标准中图片可知防护等级为保护9级。对化学镀后的镁合金件根据国家标准GB/T13913-92中规定的结合力试验方法进行结合强度测试，结果表明工件能通过所有的结合力测试试验，镀层与基体牢固结合。
表明本发明的镁合金表面处理液可作为化学镀或电镀的前处理液使用。
实施例3：
按下述配方称(量)取药品：草酸50g，磷酸100ml，氟化氢铵80g，柠檬酸3g，十二烷基磺酸钠0.001g，将上述药品分别用少量去离子水溶解后混合稀释至一升。
配制阳极氧化液，溶液组成为：氢氧化钾120g/L，偏铝酸钠30g/L，四硼酸纳110g/L，氟化钾30g/L，磷酸钠30g/L。阳极氧化工艺参数为：温度室温，电压80V，10min。
将镁合金件进行除油处理后置于搅拌的化学液内，1min后将工件取出，去离子水冲洗5min，放入上述配制的阳极氧化液中对镁合金件进行阳极氧化10min，在扫描电镜下观察表面形貌(见图5)；根据国家标准GB/T6461-2002进行中性盐雾试验，连续腐蚀24小时后将工件取出，对照标准中图片可知防护等级为保护8级。
表明本发明的镁合金表面处理液可作为阳极氧化或微弧氧化的前处理液使用。
实施例4：
按下述配方称(量)取药品：草酸5g，磷酸10ml，氟化氢铵30g，硫脲1g，聚乙二醇0.003g，将上述药品分别用少量去离子水溶解后混合稀释至一升。
配制化学转化膜处理液，溶液组成：磷酸二氢铵100g/L，高锰酸钾20g/L。化学转化工艺参数：30℃，15min。
将镁合金件进行除油处理后置于搅拌的化学液内，3min后将工件取出，去离子水冲洗，放入上述配制的化学转化液中，15min时取出在扫描电镜下观察表面形貌(见图6)；根据国家标准JB/T6073-92进行全浸蚀试验(全浸蚀试验溶液为3.5％氯化钠溶液，温度室温)，6h后将工件取出，使用公式V＝(m1-m2)/(A·t)计算腐蚀失重，试验可知镁合金件腐蚀失重为0.16mg/cm2h，说明该化学转化膜具有良好的耐蚀性能。注：公式中V为腐蚀失重(mg/cm2h)、ml为全浸蚀试验前工件的质量(mg)，m2为试验后工件的质量(mg)，A为工件表面积(cm2)，t为全浸蚀时间(h)。
表明本发明的镁合金表面处理液可作为化学转化工艺的前处理液使用。
实施例5：
按下述配方称(量)取药品：草酸5g，磷酸5ml，氟化氢铵10g，六次甲基四胺10g，十二烷基磺酸钠0.005g，将上述药品分别用少量去离子水溶解后混合稀释至一升。将镁合金件表面除油后浸入本发明的化学液中，10min后取出，图7为扫描电镜下镁合金件的表面形貌。
实施例6：
按下述配方称(量)取药品：草酸100g，磷酸150ml，氟化氢铵100g，硫脲30g，六次甲基四胺30g，柠檬酸10g，OP10 0.01ml，将上述药品分别用少量去离子水溶解后混合稀释至一升。将镁合金件表面除油后浸入本发明的化学液中，0.5min后取出，图8为扫描电镜下镁合金件的表面形貌。
实施例7：
按下述配方称(量)取药品：草酸50g，磷酸75ml，氟化氢铵50，硫脲15g，六次甲基四胺15g，柠檬酸5g，聚乙二醇0.008g，将上述药品分别用少量去离子水溶解后混合稀释至一升。将镁合金件表面除油后浸入本发明的化学液中，5min后取出，图9为扫描电镜下镁合金件的表面形貌。

Claims (3)

1.一种镁或其合金的表面处理方法，其特征在于：先对工件表面进行除油处理，然后，将镁或其合金浸入处理液中并搅拌溶液，浸泡温度为室温，浸泡时间为0.5-10min，上述处理液由质量百分比为0.5％-10％的草酸、质量百分比为0.5％-15％的磷酸、质量百分比为1％-10％的氟化氢铵、质量百分比为1％-3％的缓蚀剂、质量百分比为0.0005％-0.001％的润湿剂和余量的去离子水组成。
2.根据权利要求1所述的镁或其合金的表面处理方法，其特征在于缓蚀剂为硫脲、六次甲基四胺或柠檬酸中的一种或一种以上的混合物，其配比为任意比。
3.根据权利要求1或2所述的镁或其合金的表面处理方法，其特征在于所述的润湿剂为十二烷基磺酸钠、OP-10或聚乙二醇中的一种。
CNB2006100396502A 2006-04-19 2006-04-19 镁或其合金表面处理方法 Expired - Fee Related CN100383283C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100396502A CN100383283C (zh) 2006-04-19 2006-04-19 镁或其合金表面处理方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2006100396502A CN100383283C (zh) 2006-04-19 2006-04-19 镁或其合金表面处理方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1837407A CN1837407A (zh) 2006-09-27
CN100383283C true CN100383283C (zh) 2008-04-23

Family

ID=37014912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2006100396502A Expired - Fee Related CN100383283C (zh) 2006-04-19 2006-04-19 镁或其合金表面处理方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100383283C (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101205609B (zh) * 2006-12-18 2010-08-11 比亚迪股份有限公司 一种镁合金表面活化用组合物
CN101082128B (zh) * 2007-07-04 2011-08-17 彭文表 多功能环保金属除油除锈防锈液
CN102345126B (zh) * 2010-08-05 2014-08-20 汉达精密电子(昆山)有限公司 金属工件的表面处理方法
CN103498185B (zh) * 2013-09-03 2016-08-17 湖北实美科技有限公司 低温抛光液
CN104831289A (zh) * 2014-02-10 2015-08-12 颜圣伦 金属器件表面处理方法
CN103806003A (zh) * 2014-02-24 2014-05-21 西北大学 一种酸性采油介质缓蚀剂
CN104988522B (zh) * 2015-08-07 2018-02-09 攀钢集团西昌钢钒有限公司 一种热轧汽车结构钢酸洗用缓蚀剂及其制备和使用方法
CN106525582B (zh) * 2016-11-10 2019-06-14 西南大学 一种判断含微量元素的5052铝合金冷轧薄板塑性的方法
CN106733546A (zh) * 2016-12-14 2017-05-31 刘兴旺 一种镁铝合金铸件的耐腐蚀表面处理的方法
CN108866596A (zh) * 2017-05-12 2018-11-23 昆山汉鼎精密金属有限公司 去微弧氧化膜层药剂、去微弧氧化膜层方法
CN110093615A (zh) * 2018-01-31 2019-08-06 嘉瑞科技（惠州）有限公司 一种褪除镁合金微弧氧化膜层的方法
CN108220978A (zh) * 2018-01-31 2018-06-29 广州康蓓实业有限公司 一种清洁喷雾
CN109609957A (zh) * 2019-01-11 2019-04-12 江门市瑞期精细化学工程有限公司 一种镁合金化学抛光剂及其前处理工艺
CN109706461B (zh) * 2019-02-01 2020-12-25 上海镁印科技有限公司 一种镁合金用表面处理方法及其在制备蚀刻板上的应用
CN110066996B (zh) * 2019-02-20 2021-09-21 湖北叒成科技有限公司 一种镁合金微蚀剂及纳米注塑前表面处理工艺
CN111155121A (zh) * 2020-01-09 2020-05-15 湖南省新源素生物工程有限公司 一种铝镁合金除膜剂

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1069528A (zh) * 1991-08-13 1993-03-03 浙江工学院 除油除锈无渣常温磷化液
CN1556247A (zh) * 2003-12-30 2004-12-22 上海交通大学 镁、铝合金弱酸性活化工艺的溶液配方

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1069528A (zh) * 1991-08-13 1993-03-03 浙江工学院 除油除锈无渣常温磷化液
CN1556247A (zh) * 2003-12-30 2004-12-22 上海交通大学 镁、铝合金弱酸性活化工艺的溶液配方

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
镁及镁合金表面化学镀Ni-P合金新工艺. 薛方勤，韩夏云，郭忠诚.材料保护，第35卷第9期. 2002 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN1837407A (zh) 2006-09-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN100383283C (zh) 镁或其合金表面处理方法
CN105369271B (zh) 一种涂装前金属表面处理方法
CN101469421B (zh) 一种镁合金化学转化膜的成膜溶液及该转化膜的制备方法
CN105297011B (zh) 一种在镁合金表面制备超疏水复合膜层的方法
CN101671824B (zh) 镁合金表面锌钙系磷化溶液及其转化处理工艺
CN106884191B (zh) 一种用于微弧氧化的电解液、微弧氧化方法及应用
CN110724992B (zh) 在铝合金表面制备耐腐蚀超疏水膜层的方法
CN110983415B (zh) 一种镁锂合金表面复合氧化处理方法
CN102995017A (zh) 一种在镁合金表面制备超疏水镀层的方法
CN104593793A (zh) 一种铝和铝合金表面预处理中和液
CN104561999A (zh) 一种在镁合金表面制备超疏水膜层的方法
CN107723720B (zh) 一种铝及铝合金除膜剂及其应用
CN102618897A (zh) 一种表面具有超疏水镀层的镁合金的制备方法
Qin et al. An in situ measure method to study deposition mechanism of electroless Ni-P plating on AZ31 magnesium alloy
CN107964674A (zh) 一种新型铝合金阳极氧化工艺
CN104073849B (zh) 一种烧结钕铁硼磁体表面电镀镍钨磷的工艺
CN107937958A (zh) 一种新型铝合金阳极氧化膜的制备工艺
CN102978627A (zh) 一种在镁合金上制备超疏水表面的方法
CN101660183B (zh) 一种镁合金电镀方法
LI et al. Corrosion action and passivation mechanism of magnesium alloy in fluoride solution
CN102899703A (zh) 一种硅酸盐电解液及其在制备镁合金微弧氧化膜中的应用
CN109504958A (zh) 一种钢材表面酸洗磷化工艺
CN105887057B (zh) 镁合金的镍磷纳米二氧化硅复合镀层及其镀层的制备方法
CN110714214A (zh) 一种压铸铝合金电镀前处理工艺
CN110760906A (zh) 一种基于双脉冲电沉积的纳米锌钴合金镀层及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C17 Cessation of patent right
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20080423

Termination date: 20110419