CN105386045A - 一种镁合金表面处理的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种镁合金表面处理的方法，属于镁合金的生产技术领域，包括以下步骤：电极的预处理、电解液配置、电解处理、喷涂纳米Al-Zn合金涂层等步骤，本发明利用电解技术，在镁合金表面先构建一层氧化锆涂层，然后在形成氧化钆涂层，最后通过形成一层Al-Zn合金涂层，三层土层保护，使得镁合金表面具有硬度好，防氧化，耐热、耐蚀性、耐磨性能等多重性能。

Description

一种镁合金表面处理的方法
技术领域
本发明属于镁合金的生产技术领域，尤其涉及一种镁合金表面处理的方法。
背景技术
镁合金因其具有密度小，比强度和刚度高，导散热和导电性好，机械加工性能好且利于回收利用等优异性能，被广泛用于航空航天、交通运输、电子设备、通讯设备、军用品、机械设备等领域。由于镁合金在酸性和中性环境中的耐蚀性差；室温强度和硬度低、耐磨性差,这成为制约其发展和应用的关键问题。对镁合金进行表面改性是改善其性能的有效途径。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种镁合金表面处理的方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种镁合金表面处理的方法，包括以下步骤：
1)电极的预处理：将镁合金片用砂纸打磨至表面光亮，洗净，干燥，备用；将石墨用砂纸打磨光滑，洗净，干燥，备用；
2)电解处理，使得镁合金表面附着有一层含钆和锆的氧化物。
5)对步骤4)处理的镁合金干燥后，在150～200℃的氮气环境下处理1～10h；
6)采用冷喷涂在镁合金构件表面制备纳米Al-Zn合金涂层，Al和Zn的质量比为1:3，镁合金构件固定不动，喷枪对其直线喷涂，喷涂气体采用氮气，载气温度为500℃～600℃，送粉压力为5MPa～7MPa，喷涂距离为20～35mm，气体流量为60～70m3/hr，送粉量为0.5～1m3/hr；
7)将步骤6)处理的镁合金在在150～200℃保温处理1～3h后，在氮气环境下冷却至常温。
进一步的，所述的电解处理为：先用含硝酸锆电解液B电解处理，以步骤1)处理的的镁合金作为阴极、石墨作为阳极，浸入到电解液B中，采用电压350～400V、频率为500～800Hz，占空比为20～40％、阴阳间距为4～5cm。直流脉冲电源对镁合金电解处理，处理时间为20～40min；
然后再用含硝酸钆电解液A电解处理，以上述处理的的镁合金作为阴极、石墨作为阳极，浸入到电解液A中，采用电压350～400V、频率为500～800Hz，占空比为20～40％、阴阳间距为4～5cm。直流脉冲电源对镁合金电解处理，处理时间为20～40min；。
进一步的，所述的电解液A为以无水乙醇为溶剂，溶质为浓度10～30g/L铝酸钠和10～30g/L硝酸钆。
进一步的，所述的电解液B为以无水乙醇为溶剂，溶质为浓度为30～50g/L铝酸钠和30～50g/L硝酸锆。
本发明的有益效果在于：本发明利用电解技术，在镁合金表面先构建一层氧化锆涂层，然后在形成氧化钆涂层，最后通过形成一层Al-Zn合金涂层，三层土层保护，使得镁合金表面具有硬度好，防氧化，耐热、耐蚀性、耐磨性能等多重性能。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
实施例一
一种镁合金表面处理的方法，包括以下步骤：
1)电极的预处理：将镁合金片用砂纸打磨至表面光亮，洗净，干燥，备用；将石墨用砂纸打磨光滑，洗净，干燥，备用；
2)电解液配置，以无水乙醇为溶剂，配置浓度为10g/L铝酸钠和10g/L硝酸钆的电解液A，配置浓度为30g/L铝酸钠和30g/L硝酸锆的电解液B；
3)用电解液B电解处理，以步骤1)处理的的镁合金作为阴极、石墨作为阳极，浸入到电解液B中，采用电压350V、频率为500Hz，占空比为20～40％、阴阳间距为4～5cm。直流脉冲电源对镁合金电解处理，处理时间为20min；
4)用电解液A电解处理，以步骤3)处理的的镁合金作为阴极、石墨作为阳极，浸入到电解液A中，采用电压350V、频率为500Hz，占空比为20％、阴阳间距为4～5cm。直流脉冲电源对镁合金电解处理，处理时间为20min；
5)对步骤4)处理的镁合金干燥后，在150℃的氮气环境下处理1～10h；
6)采用冷喷涂在镁合金构件表面制备纳米Al-Zn合金涂层，Al和Zn的质量比为1:3，镁合金构件固定不动，喷枪对其直线喷涂，喷涂气体采用氮气，载气温度为500℃℃，送粉压力为5MPa，喷涂距离为20～35mm，气体流量为60～70m3/hr，送粉量为0.5～1m3/hr；
7)将步骤6)处理的镁合金在在150℃保温处理1～3h后，在氮气环境下冷却至常温。
实施例二
一种镁合金表面处理的方法，包括以下步骤：
1)电极的预处理：将镁合金片用砂纸打磨至表面光亮，洗净，干燥，备用；将石墨用砂纸打磨光滑，洗净，干燥，备用；
2)电解液配置，以无水乙醇为溶剂，配置浓度为30g/L铝酸钠和30g/L硝酸钆的电解液A，配置浓度为50g/L铝酸钠和50g/L硝酸锆的电解液B；
3)用电解液B电解处理，以步骤1)处理的的镁合金作为阴极、石墨作为阳极，浸入到电解液B中，采用电压400V、频率为800Hz，占空比为40％、阴阳间距为4～5cm。直流脉冲电源对镁合金电解处理，处理时间为40min；
4)用电解液A电解处理，以步骤3)处理的的镁合金作为阴极、石墨作为阳极，浸入到电解液A中，采用电压400V、频率为800Hz，占空比为40％、阴阳间距为4～5cm。直流脉冲电源对镁合金电解处理，处理时间为40min；
5)对步骤4)处理的镁合金干燥后，在200℃的氮气环境下处理1～10h；
6)采用冷喷涂在镁合金构件表面制备纳米Al-Zn合金涂层，Al和Zn的质量比为1:3，镁合金构件固定不动，喷枪对其直线喷涂，喷涂气体采用氮气，载气温度为600℃，送粉压力为7MPa，喷涂距离为20～35mm，气体流量为60～70m3/hr，送粉量为0.5～1m3/hr；
7)将步骤6)处理的镁合金在在200℃保温处理1～3h后，在氮气环境下冷却至常温。
实施例三
一种镁合金表面处理的方法，包括以下步骤：
1)电极的预处理：将镁合金片用砂纸打磨至表面光亮，洗净，干燥，备用；将石墨用砂纸打磨光滑，洗净，干燥，备用；
2)电解液配置，以无水乙醇为溶剂，配置浓度为2g/L铝酸钠和20g/L硝酸钆的电解液A，配置浓度为40g/L铝酸钠和40g/L硝酸锆的电解液B；
3)用电解液B电解处理，以步骤1)处理的的镁合金作为阴极、石墨作为阳极，浸入到电解液B中，采用电压380V、频率为600Hz，占空比为3％、阴阳间距为4～5cm。直流脉冲电源对镁合金电解处理，处理时间为30min；
4)用电解液A电解处理，以步骤3)处理的的镁合金作为阴极、石墨作为阳极，浸入到电解液A中，采用电压380V、频率为600Hz，占空比为30％、阴阳间距为4～5cm。直流脉冲电源对镁合金电解处理，处理时间为30min；
5)对步骤4)处理的镁合金干燥后，在180℃的氮气环境下处理6h；
6)采用冷喷涂在镁合金构件表面制备纳米Al-Zn合金涂层，Al和Zn的质量比为1:3，镁合金构件固定不动，喷枪对其直线喷涂，喷涂气体采用氮气，载气温度为550℃，送粉压力为6MPa，喷涂距离为20～35mm，气体流量为60～70m3/hr，送粉量为0.5～1m3/hr；
7)将步骤6)处理的镁合金在在180℃保温处理2h后，在氮气环境下冷却至常温。

Claims (4)

1.一种镁合金表面处理的方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)电极的预处理：将镁合金片用砂纸打磨至表面光亮，洗净，干燥，备用；将石墨用砂纸打磨光滑，洗净，干燥，备用；
2)电解处理，使得镁合金表面附着有一层含钆和锆的氧化物。
5)对步骤4)处理的镁合金干燥后，在150～200℃的氮气环境下处理1～10h；
6)采用冷喷涂在镁合金构件表面制备纳米Al-Zn合金涂层，Al和Zn的质量比为1:3，镁合金构件固定不动，喷枪对其直线喷涂，喷涂气体采用氮气，载气温度为500℃～600℃，送粉压力为5MPa～7MPa，喷涂距离为20～35mm，气体流量为60～70m3/hr，送粉量为0.5～1m3/hr；
7)将步骤6)处理的镁合金在在150～200℃保温处理1～3h后，在氮气环境下冷却至常温。
2.如权利要求1所述的镁合金表面处理的方法，其特征在于：所述的电解处理为：先用含硝酸锆电解液B电解处理，以步骤1)处理的的镁合金作为阴极、石墨作为阳极，浸入到电解液B中，采用电压350～400V、频率为500～800Hz，占空比为20～40％、阴阳间距为4～5cm。直流脉冲电源对镁合金电解处理，处理时间为20～40min；
然后再用含硝酸钆电解液A电解处理，以上述处理的的镁合金作为阴极、石墨作为阳极，浸入到电解液A中，采用电压350～400V、频率为500～800Hz，占空比为20～40％、阴阳间距为4～5cm。直流脉冲电源对镁合金电解处理，处理时间为20～40min。
3.如权利要求1所述的镁合金表面处理的方法，其特征在于：所述的电解液A为以无水乙醇为溶剂，溶质为浓度10～30g/L铝酸钠和10～30g/L硝酸钆。
4.如权利要求1所述的镁合金表面处理的方法，其特征在于：所述的电解液B为以无水乙醇为溶剂，溶质为浓度为30～50g/L铝酸钠和30～50g/L硝酸锆。
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