CN101560657A - 一种镁合金表面化学转化处理的方法 - Google Patents

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Abstract

一种镁合金表面化学转化处理的方法，由镁合金打磨、上料、脱脂、酸洗、碱洗、化学成膜、封闭工序组成，其特征是在化学成膜工序中，先在化学成膜液中预先加废弃的镁合金浸泡3－10分钟，取出，再把镁合金放入盛有10－30ml/L磷酸、30－60g/L氢氧化钡、1－5g/L氟化钠，温度为50－100℃，预加了镁合金浸泡的化学成膜处理槽中，超声波作用10－30分钟；然后放入第四水洗槽中超声波振荡清洗，取出热风吹干；本发明磷化膜层更加平整、致密、均匀，裂纹明显减少，抗腐蚀性能更好，且可有效减少成膜溶液对镁合金基体的腐蚀；工艺通用性强，它可以适用于任何表面处理工艺；操作简单方便，完善了镁合金化学转化处理工艺。

Description

一种镁合金表面化学转化处理的方法
技术领域
本发明涉及金属表面化学处理，特别涉及一种环保型镁合金表面转化处理的方法。
背景技术
镁合金以其密度小、比强度、比刚度高，具有良好的导热性、磁屏蔽性等优点，被誉为″21世纪绿色工程材料″。但是，由于镁耐蚀性极差，制约了镁合金的使用。根据成膜条件，镁合金表面处理技术主要分为化学成膜和阳极氧化成膜二大类，化学成膜技术因其操作简单、成本低廉、节能低耗，易被中小型生产厂接受，被认为更具有工业应用前景。但是，传统的镁合金化学成膜技术是铬酸盐处理，因处理液中含有Cr6+离子，污染环境，已被限制使用。所以镁合金无铬化学转化处理是今后发展的一个重点。
由于镁合金很容易被腐蚀，在水溶液中就易发生电化学腐蚀，使基体金属溶解，更何况镁合金的化学成膜液一般都是酸性溶液。所以虽然镁合金经过化学转化处理后在表面生成了转化膜，但同时镁合金基体也受到了一定程度的腐蚀，这对于一些尺寸精度要求比较高的零件来说是不允许的。
中国专利ZL200610019324.5(CN100447301)公开了一种镁合金磷酸盐表面改性处理方法，包括脱脂、酸洗、碱洗、化学成膜、封闭处理等工序，通过表面改性处理，达到保护镁合金产品表面的目的。
发明内容
本发明的目的是对现有技术进行改进，并采用预先加镁合金浸泡后再磷酸盐转化处理的方法。它既能有效减少成膜溶液对镁合金基体的腐蚀，又能显著提高镁合金的耐腐蚀性能，满足环保要求，节省能源。
本发明是这样来实现的，其工艺方法步骤如下：
按现有技术的方法，先将镁合金打磨、上料、脱脂、酸洗、碱洗，然后，先在化学成膜液中预先加废弃的镁合金浸泡3-10分钟，然后取出，使化学成膜中存在一定的Mg2+，再把镁合金放入盛有10-30ml/L磷酸、30-60g/L氢氧化钡、1-5g/L氟化钠，温度为50-100℃，预加了镁合金浸泡的化学成膜处理槽中，用超声波作用10-30分钟；然后放入第四水洗槽中超声波振荡清洗，取出热风吹干；最后再按现有技术的方法封闭处理。
本发明的有益效果是：1、预先加镁合金浸泡后的磷化转化膜的表面形貌比不预加镁合金浸泡后的磷化膜层更加平整、致密、均匀，裂纹明显减少，从全浸蚀试验、点滴试验、极化曲线测试都表明预先加镁合金浸泡后的磷化转化膜的抗腐蚀性能比不预加镁合金浸泡后的磷化膜层要好，而且此方法可以有效减少成膜溶液对镁合金基体的腐蚀；2、预加镁合金浸泡的主要作用是能够有效减少成膜溶液对镁合金基体的腐蚀，同时可以提高后续化学转化膜层的质量，因此预加镁合金浸泡方法通用性强，它可以适用于任何表面处理工艺；3、预加镁合金浸泡的方法操作简单方便，却能显著提高化学转化膜层的表面质量和抗腐蚀性能，完善了镁合金化学转化处理工艺。4、工艺简单，易形成自动化生产线，而不需大的设备投资，形成产能时间短，能够适应当今社会竞争需要，提高企业竞争力。
具体实施方式
本发明将通过以下实施例作进一步的说明。
实施例1。
本实施例处理的材料为镁合金电动螺丝刀机头外壳(以下简称外壳)。
将电动螺丝刀机头外壳打磨、上料；
脱脂：将外壳浸入装有质量百分比为6％、温度为80℃的氢氧化钠脱脂槽中，通过超声波作用25分钟，使油脂与碱性溶液及表面活性物质发生皂化反应和乳化反应而溶解于水中，以达到脱脂的目的，可以明显看见外壳表面变得光亮。之后，进入第一蒸馏水水洗槽中，在室温下用超声波作用30秒，去除残留在外壳表面上的碱性溶液及油脂分子，取出用热风吹干；
酸洗：再将外壳浸入盛有40g/L氢氟酸、32g/L乙二醇的酸洗槽中，在室温下用超声波作用1.5分钟，微蚀外壳表面以去除外壳表面生成的氧化物，另外还可以中和脱脂后残余在外壳上的碱性物质。酸洗后进入第二蒸馏水水洗槽中，同样在室温下用超声波作用30秒，去除残留在外壳表面上的酸性溶液及氧化物颗粒，取出用热风吹干；
碱洗：将外壳浸入装有质量百分比为20％氢氧化钠的碱洗槽中，在室温下用超声波作用25分钟，中和残留在外壳表面上的酸性物质。然后浸入第三蒸馏水水洗槽中，室温超声波清洗30秒，取出用热风吹干。
预加镁合金浸泡：在成膜液中预先加一些废弃的镁合金浸泡5分钟，然后把废弃的镁合金拿出来，使处理液中存在一定的Mg2+。
化学成膜：再把外壳放入盛有12ml/L磷酸、42g/L氢氧化钡、4g/L氟化钠，温度为60℃，预加了镁合金浸泡的成膜处理槽中，用超声波作用15分钟，使外壳表面形成一层致密的保护性化学转化膜；然后放入第四水洗槽中超声波振荡清洗，去除外壳表面上残留的化学试剂，取出热风吹干；
封闭：将外壳浸入温度为55℃，浓度为18g/L的硅酸钠水溶液中进行封闭处理25分钟，取出立刻用热风吹干并下料。
实施例2。
本实施例处理的材料为镁合金电钻机头外壳(以下简称外壳)。
将镁合金电钻机头外壳打磨、上料；
脱脂：将镁合金浸入装有质量百分比为10％、温度为90℃的氢氧化钠脱脂槽中，通过超声波作用20分钟后，进入第一蒸馏水水洗槽中，在室温下用超声波作用50秒，取出用热风吹干；
酸洗：再将镁合金浸入盛有60g/L氢氟酸、48g/L乙二醇的酸洗槽中，在室温下用超声波作用2分钟，酸洗后进入第二蒸馏水水洗槽中，同样在室温下用超声波作用50秒，取出用热风吹干；
碱洗：将镁合金浸入装有质量百分比为28％氢氧化钠的碱洗槽中，在室温下用超声波作用25分钟，然后浸入第三蒸馏水水洗槽中，室温超声波清洗20秒，取出用热风吹干。
预加镁合金浸泡：在成膜液中预先加一些废弃的镁合金浸泡7分钟，然后把废弃的镁合金拿出来，使处理液中存在一定的Mg2+。
化学成膜：再把镁合金放入盛有28ml/L磷酸、30g/L氢氧化钡、1g/L氟化钠，温度为80℃，预加了镁合金浸泡的成膜处理槽中，用超声波作用30分钟；然后放入第四水洗槽中超声波振荡清洗，取出热风吹干；
封闭：将镁合金浸入温度为20℃，浓度为20g/L的硅酸钠水溶液中进行封闭处理30分钟，取出立刻用热风吹干并下料。

Claims (1)

1、一种镁合金表面化学转化处理的方法，由镁合金打磨、上料、脱脂、酸洗、碱洗、化学成膜、封闭工序组成，其特征是在化学成膜工序中，先在化学成膜液中预先加废弃的镁合金浸泡3-10分钟，取出，再把镁合金放入盛有10-30ml/L磷酸、30-60g/L氢氧化钡、1-5g/L氟化钠，温度为50-100℃，预加了镁合金浸泡的化学成膜处理槽中，超声波作用10-30分钟；然后放入第四水洗槽中超声波振荡清洗，取出热风吹干。
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