CN102373458A - 一种镁合金铸件表面无铬化学氧化槽液组合物及其工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种镁合金铸件表面无铬化学氧化槽液组合物，该组合物由以下浓度的组分组成：85％磷酸8～18g/l；聚二硫二丙基磺酸钠0.5～10g/l；偏钒酸铵0.5～8g/l；硝酸钙40～50g/l；磷酸二氢钠15～20g/l。本发明公开的化学氧化工艺中镁合金铸件在不含铬离子的上述专用槽液组合物中进行化学氧化处理。本发明对镁合金铸件表面的化学氧化处理效果较好，形成的化学氧化成膜质量达到传统铬酸盐氧化膜层的耐蚀性，经过本发明化学氧化工艺处理的镁合金氧化膜层适用于产品加工工序中间防护和作为最终产品喷涂漆膜的底层等。

Description

一种镁合金铸件表面无铬化学氧化槽液组合物及其工艺

技术领域

本发明涉及一种表面无铬化学氧化槽液组合物；本发明还涉及一种镁合金铸件的表面无铬化学氧化工艺，该工艺使用上述无铬化学氧化槽液组合物进行镁合金铸件表面化学氧化。

背景技术

镁合金铸件的表面处理主要是去除表面铸造杂物，然后进行吹砂、热处理、表面前处理及化学氧化、机加工等，由于镁合金的耐蚀性能差，必须通过表面处理的方法进行提高，目前使用的方法有化学氧化、阳极氧化、微弧氧化、镀覆等，其中化学氧化由于成本低和合格率高而得到快速发展，而且目前处理槽液较多的是以铬酐酸和重铬酸盐为主要成份的水溶液。如美国DOW公司开发的一系列镁合金铬酸盐转化膜处理工艺，对镁合金表面耐蚀性有所提高。

采用铬酸盐化学氧化的方法，对镁合金铸件表面具有较好的防护效果，但是铬酸盐处理溶液中含有六价铬离子，具有毒害性，污染环境，对废液处理对成本高。因此各国都在寻找一种无铬化学转化膜工艺，如磷酸盐、磷酸盐-高锰酸盐等，虽然有一定的防护效果，但是距离实际应用还存在很大缺陷，因此继续研究新的无铬氧化的槽液组合物，提高成膜质量，提高膜层耐蚀性，对镁合金铸件表面的防护处理是个技术难题。

发明内容

本发明所要解决技术问题之一是针对镁合金铸件铬酸盐化学氧化环保问题，提出一种镁合金铸件表面无铬化学氧化工艺，形成一层复合盐膜层，以提高镁合金铸件的耐腐蚀性能。

本发明所要解决技术问题之二是提出一种专用于上述镁合金铸件表面无铬化学氧化工艺的化学氧化槽液组合物。

为了解决上述技术问题之二，本发明提出的专用于镁合金铸件表面无铬化学氧化工艺的化学氧化槽液组合物，由以下浓度的组分组成：

85％磷酸              8～18g/l；

聚二硫二丙基磺酸钠    0.5～10g/l；

偏钒酸铵              0.5～8g/l；

硝酸钙                40～50g/l；

磷酸二氢钠            15～20g/l。

本发明上述化学氧化工艺的化学氧化槽液组合物的制备，只需将各组分混合溶解。

为了解决上述技术问题之一，本发明提出的镁合金铸件表面化学氧化工艺，镁合金铸件在上述专用的表面化学氧化槽液组合物中进行表面化学氧化，生成抗腐蚀的复合盐化学氧化膜层。

本发明镁合金铸件表面化学氧化工艺中，镁合金铸件进行表面无铬氧化的时间最好为8～12分钟，表面化学氧化最好在45～55℃下进行。

相对于现有技术，本发明把无铬化学氧化技术引入镁合金化学氧化的工艺流程中，形成新的工艺解决方案，消除了铬离子的毒害污染；本发明无铬化学氧化涉及的槽液组合物，对镁合金铸件化学氧化效果很好，与普通铬酸盐氧化工艺技术相比，膜层耐蚀性达到铬酸盐氧化膜层的同等性能。氧化膜层性能主要体现在耐盐雾性和膜层厚度，按照试验结果，经过本发明表面无铬化学氧化工艺处理获得的无铬氧化膜层厚度能够达到7～11μm，经过24h中性盐雾试验测试平均腐蚀面积小于1％；而镁合金普通铬酸盐化学氧化膜层厚度比较薄，为0.5～5μm，经过24h中性耐盐雾性能试验测试平均腐蚀面积小于3％。通常情况下镁合金铬酸盐化学氧化膜层是作为表面装饰与中间防护使用，不能作为长期防护的膜层单独使用，而经过本发明表面无铬化学氧化工艺处理获得的无铬氧化膜层无论在厚度还是在耐盐雾性能方面都略高于铬酸盐膜层，也可以作为镁合金表面装饰与中间防护使用。

附图说明

图1是本发明镁合金铸件表面无铬化学氧化工艺流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐述本发明。这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明记载的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

实施例1

如图1所示是某镁合金铸件加工工艺流程，依次包括镁合金零件铸造、毛坯热处理、X射线检查、毛坯粗加工、预检、装挂、预脱脂、脱脂、水洗、浅化铣、酸洗、水洗、碱腐蚀、水洗、水洗、无铬化学氧化、水洗、沥水、烘干等21个步骤，其中无铬化学氧化是本实施例替代铬酸盐氧化的步骤，其余步骤和现有

技术相同。

本实施例中，表面无铬化学氧化槽液的具体组成如表1所示：

表1.表面化学氧化槽液的组成

本实施例中，表面化学氧化在45℃的条件下进行10分钟，氧化之后外观均匀，呈银白色至灰白色。对化学氧化膜层进行测定，结果如表2所示。

表2.镁合金铸件表面化学氧化膜层性能

实施例2

本实施例中，表面化学氧化槽液的具体组成如表3所示：

表3.表面化学氧化槽液的组成

本实施例中，表面化学氧化在55℃的条件下进行氧化12分钟，氧化之后外观均匀，呈银白色至灰白色。对化学氧化膜层进行测定，结果如表4所示。

表4.镁合金铸件表面化学氧化膜层性能

序号	项目	检测依据	性能
				1	耐蚀性	GJB150.11-86	24h中性盐雾试验
			腐蚀面积＜1％
				2	膜层厚度	4500型测厚仪	平均11μm

实施例3

本实施例中，表面化学氧化槽液的具体组成如表5所示：

表5.表面化学氧化槽液的组成

本实施例中，表面化学氧化在45℃的条件下进行8分钟，氧化之后外观均匀，呈银白色至灰白色。对化学氧化膜层进行测定，结果表6所示。

表6.镁合金铸件表面化学氧化膜层性能

Claims (4)

1.一种镁合金铸件表面无铬化学氧化槽液组合物，其特征是，该组合物由以下浓度的组分组成：

85％磷酸              8～18g/l；

聚二硫二丙基磺酸钠    0.5～10g/l；

偏钒酸铵              0.5～8g/l；

硝酸钙                40～50g/l；

磷酸二氢钠            15～20g/l。

2.一种镁合金铸件表面无铬化学氧化工艺，其特征是，镁合金铸件在权利要求1所述的无铬化学氧化槽液组合物中进行表面化学氧化处理。

3.根据权利要求2所述的镁合金铸件表面无铬化学氧化工艺，其特征是，对铸件表面进行表面化学氧化的时间为8～12分钟。

4.根据权利要求2或3所述的镁合金铸件表面无铬化学氧化工艺，其特征是，表面化学氧化的温度为45～55℃。