CN102021571A

CN102021571A - 镁合金零件表面敷膜防腐处理工艺

Info

Publication number: CN102021571A
Application number: CN2010105955330A
Authority: CN
Inventors: 周荣锋; 岑启宏; 周荣; 蒋业华; 王铁旦
Original assignee: Kunming University of Science and Technology
Current assignee: Kunming University of Science and Technology
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2011-04-20

Abstract

本发明提供了一种镁合金零件表面敷膜防腐处理工艺，压铸镁合金过程中在表面压敷铝膜实现对镁合金零件的防腐。该方法可对所有牌号成分的镁合金材料进行表面处理，如采用Mg-Al、Mg-Zn和Mg-RE(稀土)等合金系列中任何成分的合金。铝膜的厚度可根据镁合金使用工况不同、抗腐要求不同，在0.05～0.2mm之间自由选择，成分可以是纯铝、铝硅合金、铝铜合金等。铝膜铺设在压铸模具型腔上，在镁合金压铸过程中，在压铸机注射压力和镁合金液的热作用下，铝膜压敷在镁合金零件表面上，构成表面防腐层。

Description

镁合金零件表面敷膜防腐处理工艺

技术领域

本发明涉及镁合金表面防腐技术，一种镁合金零件表面敷膜防腐处理工艺。

背景技术

镁合金具有比重小，比强度、比刚度高，阻尼性、切削加工性、导热性好，电磁屏蔽能力强，尺寸稳定，资源丰富，可回收，无污染等优点，在一些应用领域有其他合金不能比拟的优越性。汽车工业上为减重节能、减少废气排放，使用镁合金铸件生产变速箱壳、离合器壳、坐椅骨架、仪表盘等零部件。在家用电器、通讯、光学仪器、运动器械和医疗器材行业也是镁合金应用快速增长的领域，镁合金已逐步取代工程塑料，用作笔记本电脑、数码相机、数码摄像机、移动电话等产品的壳体部件。镁合金在国防军事领域的应用更能体现其优越性，可减轻武器重量，提高飞行器的航行速度、续航能力和机动能力，提高尖端武器和军事通讯器材的抗干扰能力，目前主要在航空发动机部件、飞机框架、起落架和导弹部件等方面得到了应用。

虽然镁合金具有许多优点，但镁是一种非常活泼的金属，具有很低的电极电位，在潮湿的空气、酸性气氛和含盐环境中均会遭受严重的电化学腐蚀，所形成的腐蚀产物稳定性差且结构疏松，不能起到钝化保护作用阻止腐蚀的进一步进行，这限制了镁合金的应用范围，阻碍了其产品的广泛应用。

目前常用的镁合金的腐蚀防护方法有：镁合金的精炼和合金化、化学溶液处理、阳极氧化、有机涂层等。上述方法虽然可在不同程度上减缓镁合金的腐蚀，但仍存在诸多不足，如，精炼和合金化受熔炼工艺条件的限制，且在腐蚀环境下耐蚀性尚不理想；常用的化学处理液成分具有毒性，易造成污染环境，且废液的处理成本高；有些耐腐蚀表面膜与镁合金基底之间存在明显的界面，形成的表层组织疏松多孔，常因应力造成表层开裂或剥落；有机涂层方法不能顾及镁合金表面的耐磨性和阻燃要求。

最新研究开发的镁合金防腐工艺，如，无毒化学液处理、离子注入、激光表面处理、表面化学或物理气相沉积、微弧氧化、表面合金化等，在技术上还不很成熟，有些甚至仍处于探索阶段，有些方法不适合规模化生产，或工艺和成本难以让生产企业接受。

根据发明人所进行的资料检索，相关专利引述如下：

1)CN101376790A提供一种用于镁合金的防腐涂料及其制备方法；

2)CN101307448A静电喷塑将聚酯粉末涂料喷涂在镁合金型材的表面，灌入涂料浸涂处理合金管内表面的镁合金管件防腐方法；

3)CN101696500A通过化学镀镍、电镀非晶态镍钨磷、喷涂环氧底漆及喷涂面漆等工序，在镁合金材料表面形成防腐蚀处理层；

4)CN101781761A公开了一种镁合金表面化学镀Ni-Cu-P处理工艺。

5)CN1397664A发明了把Al、Zn等金属粉用粘结剂涂敷于镁合金表面，通过感应加热获得表面耐蚀层的方法；

6)CN1294203A和日本专利JP 2001123274发明了用KmnO4、Na3PO4等混合盐溶液处理获得表面附着层的方法；

7)CN 1300878A发明了用铬酸、重铬酸处理液获得耐蚀层的方法；

8)CN 1288073A和CN 1317598A发明了用含磷酸化合物的水溶液处理获得镁合金表面磷酸镁覆盖层的方法；

9)CN 1388270A发明了用锰、钼、钨、钒盐溶液处理获得表面氧化物膜的方法；

10)CN 2523522Y公开了用喷吵工艺粗糙化镁合金表面后覆盖涂料层的方法；

11)美国专利US 4978432发明了镁合金表面阳极氧化获得耐蚀层的方法；

12)CN 1369577A发明了镁合金经过碱性电解液处理后再进行微弧氧化处理的工艺；

13)CN 1388272A发明了用微弧氧化处理获得多层表面耐蚀陶瓷膜的工艺；

14)日本专利JP2001009555发明了把SiO2等陶瓷粉末涂于压铸模具型腔表面，压铸后获得镁合金表面陶瓷耐蚀层的工艺。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有镁合金表面防腐技术存在的缺点或不足，提供一种镁合金零件表面敷膜防腐处理工艺，该方法工艺简单，成本低，易于规模化商业生产，使镁合金表面具有良好抗腐蚀能力和较高的耐磨性。

本发明镁合金零件表面敷膜防腐处理工艺，在压铸镁合金零件过程中在所说的零件表面压敷铝膜，实现对镁合金零件的防腐，其特征在于，包括以下步骤：

A、压铸模具内腔喷脱膜剂；

B、铺设铝膜到压铸模具内腔上；

C、压铸镁合金；

D、保温保压；

E、脱模，即获得表面具有防腐铝膜的镁合金零件。

上面所说的镁合金零件的材料选自Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE合金系列中的任一种；所说的铝膜的材料选自纯铝、铝硅合金、铝铜合金的任一种；所所的铝膜厚度为0.05～0.2。

和现有技术相比，本发明有以下优点或积极效果：

1、该发明利用铸铸余热进行热压敷铝膜，不需要后续加热过程，而且静压力可通过压铸锁型压力获得，不需要另外的加压动力，大大节约能源；

2、该发明所述的在镁合金连铸过程中实现表面防腐处理工艺，可实现大规模生产，生产效率很高，而且工艺极其简单，使镁合金零件的制造成本大大降低；

3、该发明采面铝膜热压敷到镁合金表面，其表面防腐能力与铝合金相当，使镁合金件既具有较高的抗腐蚀能力，又兼顾一定的表面抗磨性，并保持零件的金属外观质感；

4、工艺参数与普通镁合金压铸相同，可控性强，成品率高，质量稳定；

5、采用该方法制备的表面防腐镁合金，表面铝膜可根据镁合金的不同用途，制备不同厚度的铝合金表面防腐层，工艺的针对性、适应性较强；

6、由于在镁合金表面处理过程中，不添加任何化学物质，所以不存在对环境的污染问题。

本发明中，镁合金可采用所有牌号成分的镁合金材料进行表面处理，如采用Mg-Al、Mg-Zn和Mg-RE(稀土)合金系列中任何成分的合金。表面处理的铝膜可根据工况采用纯铝、铝硅合金或铝铜合金。

附图说明

图1为表面压敷铝膜的镁合金轮毂压铸件的剖视图。

图2是图1中I处的局部放大图。

具体实施方式

下面用实施例并结合附图本发明作进一步详细说明，但本发明不限于这些实例：

实施例1 表面压敷铝膜的镁合金轮毂

制备步骤如下：

A、轮毂压铸模具内腔喷脱膜剂；

B、铺设0.1mm厚的纯铝膜(1)到轮毂压铸模具内腔上；

C、压铸镁铝合金(2)；

D、保温保压

E、脱模，即获得表面具有防腐铝膜的镁合金轮毂。

实施例2

和实施例1的情况基本上相同，只是铺设的铝膜为铝硅合金，其厚度为0.05mm；压铸镁合金为镁锌合金。

实施例3

和实施例1的情况基本上相同，只是铺设的铝膜为铝铜合金，其厚度为0.2；压铸镁合金为镁谰合金。

实施例4

和实施例1的情况基本上相同，只是铺设的铝膜为铝硅合金，其厚度为0.2mm；压铸镁合金为镁铈合金。

Claims

1.一种镁合金零件表面敷膜防腐处理工艺，在压铸镁合金零件过程中在

所说的零件表面压敷铝膜，实现对镁合金零件的防腐，其特征在于，包括以下步骤：

A、压铸模具内腔喷脱膜剂；

B、铺设铝膜到压铸模具内腔上；

C、压铸镁合金；

D、保温保压；

E、脱模，即获得表面具有防腐铝膜的镁合金零件。

2.根据权利要求1的防腐处理工艺，其特征在于：所述镁合金零件的材料选自Mg-Al、Mg-Zn、Mg-RE合金系列中的任一种。

3.根据权利要求1的防腐处理工艺，其特征在于：所述铝膜的材料选自纯铝、铝硅合金、铝铜合金的任一种。

4.根据权利要求1所述的镁合金零件表面敷膜防腐处理工艺，其特征在于：

所述铝膜厚度为0.05～0.2。