CN106544663A - 镁合金Ca‑W‑Mn转化膜处理剂及镁合金Ca‑W‑Mn处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种镁合金Ca‑W‑Mn转化膜处理剂及镁合金Ca‑W‑Mn处理方法,镁合金Ca‑W‑Mn转化膜处理剂包括如下质量份的各组分:无机酸1份~25份;钙酸盐1份~26份;钨酸盐1份~22份;锰酸盐1份~20份和分散剂0.05份~1份。上述镁合金Ca‑W‑Mn转化膜处理剂通过采用无机酸1份~25份;钙酸盐1份~26份;钨酸盐1份~22份;锰酸盐1份~20份和分散剂0.05份~1份,可以在镁合金表面形成无铬无钒的钙‑钨‑锰(Ca‑W‑Mn)转化膜,安全性较好,且转化膜具有附着力好、耐腐蚀程度高、耐盐雾性能好以及成膜均匀性好的优点。
Description
技术领域
本发明涉及镁合金表面转化膜处理技术领域,特别是涉及一种镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂及镁合金Ca-W-Mn处理方法。
背景技术
铸造类的镁合金是工业应用中最广泛的一类有色金属结构材料,由于能压铸成型各种形状的工件,其已经在工业中得到了大量应用。其中,尤其是AZ91D镁合金,其铸造性能极好,日常生活中的智能手机中板、平板电脑中板、笔记本电脑外壳、汽车音响功放设备等都经常需要使用AZ91D镁合金作为铸造材料。
化学转化膜处理是镁合金前处理工艺中不可或缺的重要环节,但目前工业生产上的镁合金大多是含铬酸盐的转化膜处理,安全性较差。由于铬是一种毒性很大的重金属,容易进入人体细胞,对肝、肾等内脏器官和DNA造成损伤,在人体内蓄积具有致癌性并可能诱发基因突变,含铬酸盐的转化膜处理的方法对人体危害较大。
虽然,现有技术中已经出现用钒酸盐代替铬酸盐的化学转化膜处理方法,可用来减少对人体的危害。然而,钒酸盐的化学转化膜处理方法安全仍然较差,虽然金属钒的毒性相对铬的毒性较低,但是钒的化合物,例如三氧化二钒(V2O3)、五氧化二钒(V2O5)、三氯化钒(VCl3)、偏钒酸铵(NH4VO3)等,对人和动物有中度毒性或高度毒性,其毒性作用与钒的价态、溶解度、摄取的途径等有关,钒的价态越高,毒性越大,可致心、肾、胃肠及中枢神经系统功能损害。
因此,研发镁合金无铬无钒化学转化膜处理剂及镁合金转化膜处理方法是一件非常紧迫的任务。
发明内容
基于此,有必要提供一种能够使得镁合金表面生成无铬无钒转化膜的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂及镁合金Ca-W-Mn转化膜处理方法。
在其中一个实施例中,所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,包括如下质量份的各组分:
在其中一个实施例中,所述无机酸包括磷酸、植酸、羟基乙叉二膦酸和羟基亚乙基二膦酸中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述钙酸盐包括碳酸钙、硝酸钙和磷酸二氢钙中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述钨酸盐包括钨酸钠、钨酸钾和偏钨酸铵中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述锰酸盐包括碳酸锰、硝酸锰和磷酸二氢锰中的至少一种。
在其中一个实施例中,所述分散剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、二乙基己基硫酸钠和亚甲基双萘磺酸钠中的至少一种。
本发明提供一种镁合金Ca-W-Mn转化膜处理方法,包括如下步骤:
将镁合金放入脱脂剂中进行脱脂除油处理;
将经过所述脱脂除油处理后的所述镁合金放入蚀刻剂中进行酸洗蚀刻处理;
将经过所述酸洗蚀刻处理后的所述镁合金放入表调剂中进行表调漂白处理;
将经过所述表调漂白处理后的所述镁合金放入镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂中进行化学转化膜处理,其中,所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂包括如下质量份的各组分:无机酸1份~25份;钙酸盐1份~26份;钨酸盐1份~22份;锰酸盐1份~20份和分散剂0.05份~1份;
将经过所述化学转化膜处理后的所述镁合金进行烘干处理。
在其中一个实施例中,所述脱脂除油处理后,所述蚀刻处理前、所述蚀刻处理后,所述表调漂白处理前、所述表调漂白处理后,所述化学转化膜处理前、以及所述化学转化膜处理后,所述烘干前,均还包括如下步骤:对所述镁合金进行逆流水洗操作。
在其中一个实施例中,所述烘干处理在115℃~160℃的温度下进行。
在其中一个实施例中,所述烘干处理持续7.5分钟~30分钟。
所述镁合金Ca-W-Mn转化膜,是指所述镁合金Ca-W-Mn转化膜含有Ca、W和Mn元素,即含有钙、钨和锰元素。也就是说,镁合金Ca-W-Mn转化膜的转化膜为Ca-W-Mn体系。
相对于传统的含铬镁合金转化膜处理剂,上述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂通过采用无机酸1份~25份;钙酸盐1份~26份;钨酸盐1份~22份;锰酸盐1份~20份;分散剂0.05份~1份;可以在镁合金表面形成无铬无钒的钙-钨-锰(Ca-W-Mn)转化膜,安全性较好,且转化膜具有附着力好、耐腐蚀程度高、耐盐雾性能好以及成膜均匀性好的优点。上述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂尤其是适用于压铸镁合金,如AZ91D镁合金的化学转化膜处理工艺中。
附图说明
图1为本发明一实施方式的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理方法的步骤流程图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施的限制。
例如,一实施方式的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,包括如下质量份的各组分:
例如,所述镁合金Ca-W-Mn转化膜,是指所述镁合金Ca-W-Mn转化膜含有Ca、W和Mn元素,即含有钙、钨和锰元素。也就是说,镁合金Ca-W-Mn转化膜的转化膜为Ca-W-Mn体系。
又一实施方式的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,包括如下质量份的各组分:
又一实施方式的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,包括如下质量份的各组分:
又一实施方式的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,包括如下质量份的各组分:
又一实施方式的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,包括如下质量份的各组分:
为了更好地发挥所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂的化学转化膜处理性能,例如,所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂在pH值为0.5~5.2的条件下使用;又如,所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂在pH值为0.8~1.9的条件下使用;又如,所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂在pH值为0.8~1.15的条件下使用;又如,所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂在pH值为1.2~1.8的条件下使用;又如,所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂在pH值为1.1的条件下使用;又如,所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂在15℃~45℃的温度下使用;又如,所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂在16℃~32℃的温度下使用;又如,所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂在24℃的温度下使用;又如,所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂在25℃~38℃的温度下使用;这样,可以更好地发挥所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂的化学转化膜处理性能。
为了提高所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂处理镁合金后得到的转化膜的附着力、耐腐蚀程度、耐盐雾性能以及成膜均匀性,例如,所述无机酸包括磷酸、植酸、羟基乙叉二膦酸(HEDP,1-Hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid)和羟基亚乙基二膦酸(HEDPA,1-Hydroxyethylidene-1,1-diphosphonic acid)中的至少一种;又如,所述无机酸包括磷酸、植酸、羟基乙叉二膦酸(HEDP)和羟基亚乙基二膦酸(HEDPA);又如,所述磷酸、植酸、羟基乙叉二膦酸(HEDP)和羟基亚乙基二膦酸(HEDPA)的质量比(1~3):(1~2.2):(0.4~1.9):(0.3~1.8);又如,所述磷酸、植酸、羟基乙叉二膦酸(HEDP)和羟基亚乙基二膦酸(HEDPA)的质量比(2.5~3):(1.6~2.2):(0.4~0.95):(0.3~0.95);又如,所述磷酸、植酸、羟基乙叉二膦酸(HEDP)和羟基亚乙基二膦酸(HEDPA)的质量比2.7:1.8:0.8:0.6;又如,所述无机酸包括磷酸和植酸,这样,可以提高所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂处理镁合金后得到的转化膜的附着力、耐腐蚀程度、耐盐雾性能以及成膜均匀性。
为了提高所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂处理镁合金后得到的转化膜的附着力、耐腐蚀程度、耐盐雾性能以及成膜均匀性,例如,所述钙酸盐包括碳酸钙、硝酸钙和磷酸二氢钙中的至少一种;又如,所述钙酸盐包括碳酸钙、硝酸钙和磷酸二氢钙;又如,所述钙酸盐包括碳酸钙、硝酸钙和磷酸二氢钙,所述碳酸钙、所述硝酸钙和所述磷酸二氢钙的质量比为(1~1.7):(1~3.8):(1~1.9);又如,所述碳酸钙、所述硝酸钙和所述磷酸二氢钙的质量比为(1.4~1.6):(1.4~2.5):(1.4~1.7);又如,所述碳酸钙、所述硝酸钙和所述磷酸二氢钙的质量比为1.5:1.7:1.6,这样,能够提高所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂处理镁合金后得到的转化膜的附着力、耐腐蚀程度、耐盐雾性能以及成膜均匀性。
为了提高所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂处理镁合金后得到的转化膜的附着力、耐腐蚀程度、耐盐雾性能以及成膜均匀性,例如,所述钨酸盐包括钨酸钠、钨酸钾和偏钨酸铵中的至少一种;又如,所述钨酸盐包括钨酸钠、钨酸钾和偏钨酸铵;又如,所述钨酸盐包括钨酸钠、钨酸钾和偏钨酸铵,所述钨酸钠、钨酸钾和偏钨酸铵的质量比为(1~1.7):(1~2.9):(1~2.1);又如,所述钨酸钠、钨酸钾和偏钨酸铵的质量比为(1~1.4):(1~2.2):(1~1.8);又如,所述钨酸钠、钨酸钾和偏钨酸铵的质量比为1.2:1.7:1.4;又如,所述钨酸盐包括钨酸钠和偏钨酸铵,这样,能够提高所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂处理镁合金后得到的转化膜的附着力、耐腐蚀程度、耐盐雾性能以及成膜均匀性,此外,还能够增加化学转化处理成膜的结构致密度,增加表面膜的钝性。需要说明的是,使用钨酸盐后的镁合金Ca-W-Mn转化膜耐盐雾性能优于使用钒酸盐后的转化膜,钨相对于铬和钒,对人体毒性更小,提高了镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂的安全性。
为了提高所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂处理镁合金后得到的转化膜的附着力、耐腐蚀程度、耐盐雾性能以及成膜均匀性,例如,所述锰酸盐包括碳酸锰、硝酸锰和磷酸二氢锰中的至少一种;又如,锰酸盐包括碳酸锰、硝酸锰和磷酸二氢锰;又如,所述锰酸盐包括碳酸锰、硝酸锰和磷酸二氢锰,所述碳酸锰、所述硝酸锰和所述磷酸二氢锰的质量比为(1~1.9):(1:2.3):(0.5~2.2);又如,所述碳酸锰、所述硝酸锰和所述磷酸二氢锰的质量比为(1.2~1.6):(1.1:1.7):(0.8~1.4);又如,所述碳酸锰、所述硝酸锰和所述磷酸二氢锰的质量比为1.4:1.3:1.1;又如,所述锰酸盐包括硝酸锰和磷酸二氢锰,这样,能够提高所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂处理镁合金后得到的转化膜的附着力、耐腐蚀程度、耐盐雾性能以及成膜均匀性。
为了提高所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂处理镁合金后得到的转化膜的附着力、耐腐蚀程度、耐盐雾性能以及成膜均匀性,例如,所述分散剂是表面活性剂,例如,所述分散剂包括十二烷基硫酸钠、二乙基己基硫酸钠和亚甲基双萘磺酸钠(NNO扩散剂)中的至少一种;又如,所述分散剂包括十二烷基硫酸钠、二乙基己基硫酸钠和亚甲基双萘磺酸钠;又如,十二烷基硫酸钠、二乙基己基硫酸钠和亚甲基双萘磺酸钠的质量比为(1~1.2):(1~1.8):(2.2~3.7);又如,十二烷基硫酸钠、二乙基己基硫酸钠和亚甲基双萘磺酸钠的质量比为1.1:1.7:2.4,又如,所述分散剂为十二烷基硫酸钠、二乙基己基硫酸钠,两者的质量为1:1.2;这样,可以提高所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂处理镁合金后得到的转化膜的附着力、耐腐蚀程度、耐盐雾性能以及成膜均匀性。
需要说明的是,现有技术披露有AZ91D镁合金的钙-锰-钒(Ca-Mn-V)体系的无铬转化膜处理剂,此工艺里面含有钒,钒虽然相对于铬的毒性较小,但是,钒的化合物对人和动物仍然有中度和高度毒性,例如,常见的钒化合物有三氧化二钒(V2O3)、五氧化二钒(V2O5)、三氯化钒(VCl3)、偏钒酸铵(NH4VO3)等,毒性都较高,其毒性作用与钒的价态、溶解度、摄取的途径等有关,钒价态越高,毒性越大,可致心、肾、胃肠及中枢神经系统功能损害。本申请采用钨酸盐代替钒酸盐,对人体毒性更小,提高了转化膜处理剂的安全性,安全性较好。而且镁合金Ca-W-Mn转化膜耐盐雾性能优于镁合金Ca-Mn-V转化膜,进一步提高了镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂处理镁合金后得到的转化膜的附着力、耐腐蚀程度、耐盐雾性能以及成膜均匀性,转化膜致密无裂纹,具有优良耐蚀性和低电阻率。通过加入钨酸盐,能够增加化学转化处理成膜的结构致密度,增加表面膜的钝性,而且通过加入钨酸盐,能够与钙酸盐、锰酸盐在增强化学转化膜的耐蚀性上起良好的协同作用,使生成的化学转化膜不含结晶水,因而在固化的过程中,避免了因水的蒸发而导致表面膜的龟裂,提高化学转化膜的耐蚀性。分散剂的润湿剂作用,它能在金属表面形成薄膜,减少金属表面张力,提高形成的化学转化膜成膜的润湿性,同时可以避免镁合金在复化磷化溶液中腐蚀率太快的现象,以提高化学转化膜与基体的附着力。本申请提供的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,能在镁合金表面形成Mg、Al、Ca、Mn、W等的复合磷酸盐的保护膜,该保护膜致密完整,无网状裂纹,具有与铬酸盐膜同等的耐蚀性,且与基体结合牢固,可有效替代铬酸盐处理,满足环保的加工和使用要求,特别是智能手机外壳和中板的防腐蚀和外观要求。
相对于传统的含铬镁合金转化膜处理剂,上述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂通过采用无机酸1份~25份;钙酸盐1份~26份;钨酸盐1份~22份;锰酸盐1份~20份;分散剂0.05份~1份;可以在镁合金表面形成无铬无钒的钙-钨-锰(Ca-W-Mn)转化膜,安全性较好,且转化膜具有附着力好、耐腐蚀程度高、耐盐雾性能以及成膜均匀性好的优点。上述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂尤其是适用于压铸镁合金,如AZ91D镁合金的化学转化膜处理工艺中。
上述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂能够对AZ91D压铸镁合金进行表面处理,用于形成无铬无钒Ca-W-Mn转化膜,例如,依次通过脱脂处理—酸洗处理—表调处理—转化膜处理—烘干处理等步骤后,形成的无铬无钒Ca-W-Mn转化膜能够完全满足AZ91D压铸镁合金产品在工业生产中,尤其是智能手机外壳和中板的防腐蚀性能和外观要求,且耐蚀性性能好以及涂层和基体附着力好。此外,当上述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,即AZ91D压铸镁合金无铬无Ca-W-Mn转化膜溶液,应用于工业大生产中时,能够较好能解决目前传统AZ91D镁合金有钒无铬转化膜溶液中废水排放后的钒对人体造成的毒害的问题,有利于环境保护,安全性较好。
为了更好地在AZ91D镁合金表面形成附着力好、耐腐蚀程度高、耐盐雾性能好以及成膜均匀性好的转化膜,例如,又一实施方式的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,包括如下质量份的各组分:
如此,采用如上下质量份的各组分可以好地在AZ91D镁合金表面形成附着力好、耐腐蚀程度高、耐盐雾性能以及成膜均匀性好的转化膜。
进一步的,又一实施方式的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,包括如下浓度的各组分:
可以理解,当磷酸或植酸的浓度较低时,即分别为0.4克/升~12克/升时,AZ91D镁合金表面成膜速度慢,转化膜致密光滑,耐盐雾性好;当磷酸或植酸浓度高,AZ91D镁合金表面析氢速度快,成膜粗糙疏松多孔,耐盐雾性能差。尤其是当磷酸或植酸的浓度分别为0.4克/升~1.6克/升和8克/升~8.1克/升时,其成膜性能较好。
当钙酸盐浓度较高时,耐蚀性好,即磷酸二氢钙和硝酸钙的浓度分别为0.4克/升~12克/升时,转化膜的耐腐蚀性能较好;当钙酸盐浓度低,成膜不均匀,耐蚀性差。尤其是当磷酸二氢钙和硝酸钙的浓度分别为0.7克/升~0.9克/升和4.8克/升~4.95克/升时,转化膜的耐蚀性较好。
当钨酸盐浓度高时,耐蚀性好,即钨酸钠和偏钨酸铵的浓度分别为0.4克/升~12克/升时,转化膜的耐蚀性较好;当钨酸盐浓度低时,成膜不均匀,耐蚀性差。尤其是当钨酸钠和偏钨酸铵浓度分别为8.7克/升~8.9克/升和5.7克/升~6克/升时,转化膜的耐蚀性较好。
当锰酸盐浓度高时,耐蚀性好,即磷酸二氢锰和硝酸锰的浓度分别为0.4克/升~12克/升时,转化膜的耐蚀性较好;当锰酸盐浓度低时,转化膜耐盐雾性能差,严重影响AZ91D镁合金表面的转化膜表面对涂料的附着力。尤其是当磷酸二氢锰和硝酸锰的浓度分别为6.8克/升~7克/升和1.1克/升~1.4克/升时,转化膜的耐蚀性较好。
上述任一实施例所述的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂对于AZ91D镁合金表面的化学转化膜处理后,能够形成附着力好、耐腐蚀程度高、耐盐雾性能以及成膜均匀性好的转化膜。经本发明转化膜处理后,盐雾试验48小时后腐蚀面积小于1%,漆膜附着力:划格法0级,明显优于铬酸盐转化膜性能,形成的化学转化膜不含结晶水。钙、钨、锰的协同作用以及低泡表面活性剂的润湿剂作用使膜层外观均匀致密、电阻低、耐盐雾性能优越。
为了使上述所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂更好地在镁合金,压铸镁合金,尤其是在AZ91D镁合金表面形成附着力好、耐腐蚀程度高、耐盐雾性能以及成膜均匀性好的无铬Ca-W-Mn转化膜,用于优化转化膜处理工艺。
例如,上述任一实施例所述的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂中,还包括水,用于溶解所述的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂中的其他成分;例如,稀释后使用所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂;又如,上述任一实施例所述的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂中,还包括水80份~180份;又如,还包括水180份~1000份。
例如,请参阅图1,一实施方式中镁合金Ca-W-Mn转化膜处理方法,包括如下步骤:
S110:将镁合金放入脱脂剂中进行脱脂除油处理。
可以理解,由于考虑到镁合金,例如,镁合金半成品,如镁合金工件在压铸成型的过程中,为了使成型后的镁合金工件容易脱离模具,必须喷洒一定的脱模剂,即离型剂,脱模剂粘附在镁合金工件表面上,传统的脱脂剂很难清洗掉,这对后续的蚀刻效果影响很大,会使镁合金工件表面外观颜色不均匀,也会使后续工序中钝化膜颜色也不一致,因此,需要采用脱脂除油处理将脱模剂除去。
例如,所述脱脂剂为碱性脱脂剂,又如,所述脱脂剂包括氢氧化钠和磷酸三钠,能够较好地将粘附在镁合金工件表面上的脱模剂出去。
然而,考虑到AZ91D压铸镁合金工件压铸成型的过程中,为了使成型后的工件容易脱离模具,必须喷洒更大量的脱模剂,即离型剂,这些脱模剂粘附在镁合金工件表面上,传统的强碱性脱脂剂,即(氢氧化钠+磷酸三钠)体系很难清洗掉,这对后续的酸洗蚀刻效果影响很大,会使表面外观颜色不均匀一致,也使后续工序中转化膜颜色也不一致。
为了更好地除去镁合金,尤其是AZ91D压铸镁合金表面的脱模剂,例如,一实施方式的脱脂剂,包括如下浓度的各组分:
可以理解,磷酸二氢钠配合磷酸氢二钠的碱性偏弱,即两者协同作用,能在高温脱脂过程中缓慢蚀刻镁合金表面,从而松动镁合金表面的脱模剂,有利于镁合金工件下道蚀刻中的表面均匀一致。添加四硼酸钠能更好的保护镁合金工件,避免被过腐蚀,尤其是有利于保护镁合金工件有螺纹孔的地方,避免被蚀刻后偏大。
为了进一步地除去镁合金,尤其是AZ91D压铸镁合金表面的脱模剂,又如,一实施方式的脱脂剂,包括如下浓度的各组分:
这样,磷酸二氢钠配合磷酸氢二钠的碱性偏弱,即两者协同作用,能在高温脱脂过程中缓慢蚀刻镁合金表面,从而松动镁合金表面的脱模剂,有利于镁合金工件下道蚀刻中的表面均匀一致。添加四硼酸钠能更好的保护镁合金工件,避免被过腐蚀,尤其是有利于保护镁合金工件有螺纹孔的地方,避免被蚀刻后偏大,采用上述浓度的各组分的脱脂剂,能够进一步地除去镁合金,尤其是AZ91D压铸镁合金表面的脱模剂。
又如,一实施方式的脱脂剂,包括如下浓度的各组分:
这样,磷酸二氢钠配合磷酸氢二钠的碱性偏弱,即两者协同作用,能在高温脱脂过程中缓慢蚀刻镁合金表面,从而松动镁合金表面的脱模剂,有利于镁合金工件下道蚀刻中的表面均匀一致。添加四硼酸钠能更好的保护镁合金工件,避免被过腐蚀,尤其是有利于保护镁合金工件有螺纹孔的地方,避免被蚀刻后偏大,采用上述浓度的各组分的脱脂剂,能够进一步地除去镁合金,尤其是AZ91D压铸镁合金表面的脱模剂。
为了更好地进行脱脂除油处理,例如,所述脱脂除油处理在50℃~75℃的温度条件下进行;又如,所述脱脂除油处理在55℃~65℃的温度条件下进行;又如,所述脱脂除油处理在58℃的温度条件下进行;又如,所述脱脂除油处理持续3分钟~8分钟,如此,可以更好地进行脱脂除油处理。
S120:将经过所述脱脂除油处理后的所述镁合金放入蚀刻剂中进行酸洗蚀刻处理。
可以理解,传统的酸洗处理,即蚀刻处理,如,采用(硝酸+铬酐)的酸洗蚀刻液,会产生大量的有害酸雾,导致对操作人员的呼吸道产生很大的危害,需要说明的是,为了提高蚀刻效率,减少对操作人员的呼吸道的危害,并且,能够更好地对AZ91D压铸镁合金,即AZ91D镁合金进行酸洗蚀刻,例如,一实施方式的酸洗蚀刻液,包括如下浓度的各组分:
如此,通过将3克/升~20克/升的葡萄糖酸、3克/升~20克/升的柠檬酸和3克/升~20克/升的酒石酸复配使用时,可以对镁合金,尤其是AZ91D镁合金起到较好的酸蚀效果,且不会产生对操作人员有害的酸雾,有利于稳定操作人员的心理情绪。
又如,一实施方式的酸洗蚀刻液,包括如下浓度的各组分:
采用上述浓度的各组分的酸洗蚀刻液,能够进一步对镁合金,尤其是AZ91D镁合金起到较好的酸蚀效果,且不会产生对操作人员有害的酸雾,有利于稳定操作人员的心理情绪。
又如,一实施方式的酸洗蚀刻液,包括如下浓度的各组分:
采用上述浓度的各组分的酸洗蚀刻液,能够进一步对镁合金,尤其是AZ91D镁合金起到较好的酸蚀效果,且不会产生对操作人员有害的酸雾,有利于稳定操作人员的心理情绪。
为了更好地进行酸洗蚀刻处理,例如,所述酸洗蚀刻处理在55℃~65℃的温度条件下进行;又如,所述酸洗蚀刻处理在58℃~61℃的温度条件下进行;又如,所述酸洗蚀刻处理在59.5℃的温度条件下进行;又如,所述酸洗蚀刻处理持续30秒~180秒,如此,可以更好地进行酸洗蚀刻处理。
S130:将经过所述酸洗蚀刻处理后的所述镁合金放入表调剂中进行表调漂白处理。
为了进一步提高表调漂白效果,例如,所述表调剂包括如下浓度的各组分:
氢氧化钠 4.5克/升~50克/升;
氧化剂 4.5克/升~50克/升;
络合剂 4.5克/升~50克/升。
如此,可以进一步提高表调漂白效果。
为了进一步提高表调漂白效果,又如,所述表调剂包括如下浓度的各组分:
氢氧化钠 8克/升~15克/升;
氧化剂 6克/升~20克/升;
络合剂 8克/升~20克/升。
如此,可以进一步提高表调漂白效果。
为了进一步提高表调漂白效果,又如,所述表调剂包括如下浓度的各组分:
氢氧化钠 12克/升;
氧化剂 18克/升;
络合剂 10克/升。
如此,可以进一步提高表调漂白效果。
为了更好地进行表调漂白处理,例如,所述表调漂白处理在60℃~95℃的温度条件下进行;所述表调漂白处理在80℃~90℃的温度条件下进行;所述表调漂白处理在85℃的温度条件下进行;又如,所述表调漂白处理持续40秒~120秒,如此,可以更好地进行表调漂白处理。
S140:将经过所述表调漂白处理后的所述镁合金放入镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂中进行化学转化膜处理,其中,所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂包括如下质量份的各组分:无机酸1份~25份;钙酸盐1份~26份;钨酸盐1份~22份;锰酸盐1份~20份和分散剂0.05份~1份。
相对于会造成环境污染的传统的含磷无铬镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,上述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂通过采用无机酸1份~25份;钙酸盐1份~26份;钨酸盐1份~22份;锰酸盐1份~20份;分散剂0.05份~1份,可以在镁合金表面形成无铬Ca-W-Mn转化膜,且转化膜具有附着力好、耐腐蚀程度高、耐盐雾性能以及成膜均匀性好的优点。上述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂尤其是适用于压铸镁合金,如AZ91D镁合金的化学转化膜处理工艺中。
为了更好地在AZ91D镁合金表面形成附着力好、耐腐蚀程度高、耐盐雾性能以及成膜均匀性好的转化膜,例如,又一实施方式的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,包括如下质量份的各组分:磷酸0.4份~12份;植酸0.4份~12份;硝酸钙0.4份~12份;碳酸钙0.4份~12份;钨酸钠0.4份~12份;偏钨酸铵0.4份~12份;碳酸锰0.4份~12份;磷酸二氢锰0.4份~12份;活性剂0.05份~0.55份,如此,可以更好地在AZ91D镁合金表面形成附着力好、耐腐蚀程度高、耐盐雾性能以及成膜均匀性好的转化膜。
为了更好地进行化学转化膜处理,例如,所述化学转化膜处理在15℃~45℃的温度条件下进行;又如,所述化学转化膜处理在25℃~40℃的温度条件下进行,又如,所述化学转化膜处理在38℃的温度条件下进行,又如,所述化学转化膜处理持续20秒~40秒,如此,可以更好地进行化学转化膜处理。
S150:将经过所述化学转化膜处理后的所述镁合金进行烘干处理。
为了更好地进行烘干处理,例如,所述烘干处理在115℃~160℃的温度条件下进行;又如,所述烘干处理在120℃~140℃的温度条件下进行;又如,所述烘干处理在135℃的温度条件下进行;又如,所述化学转化膜处理持续7.5分钟~30分钟,如此,可以更好地进行烘干处理。
为了减少镁合金Ca-W-Mn转化膜处理工艺中的各工序相互产生的影响,从而提高整体的前处理效果,例如,所述脱脂除油处理后,所述蚀刻处理前、所述蚀刻处理后,所述表调漂白处理前、所述表调漂白处理后;所述化学转化膜处理前、以及所述化学转化膜处理后,所述烘干前,均还包括如下步骤:对所述镁合金进行逆流水洗操作;又如,所述逆流水洗操作采用空气搅拌进行;又如,在常温下,进行2次~6次逆流水洗,这样,可以减少镁合金Ca-W-Mn转化膜处理工艺中的各工序相互产生的影响,从而提高整体的前处理效果。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各块技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
需要说明的是,上述各实施方式的“份”包括千克、克、毫克、升和毫升等计量单位,且在各实施方式中,所述“份”代表的含义相同或相异。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,其特征在于,包括如下质量份的各组分:
2.根据权利要求1所述的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,其特征在于,所述无机酸包括磷酸、植酸、羟基乙叉二膦酸和羟基亚乙基二膦酸中的至少一种。
3.根据权利要求2所述的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,其特征在于,所述钙酸盐包括碳酸钙、硝酸钙和磷酸二氢钙中的至少一种。
4.根据权利要求3所述的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,其特征在于,所述钨酸盐包括钨酸钠、钨酸钾和偏钨酸铵中的至少一种。
5.根据权利要求1所述的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,其特征在于,所述锰酸盐包括碳酸锰、硝酸锰和磷酸二氢锰中的至少一种。
6.根据权利要求1所述的镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂,其特征在于,所述分散剂包括十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠、二乙基己基硫酸钠和亚甲基双萘磺酸钠中的至少一种。
7.一种镁合金Ca-W-Mn转化膜处理方法,其特征在于,包括如下步骤:
将镁合金放入脱脂剂中进行脱脂除油处理;
将经过所述脱脂除油处理后的所述镁合金放入蚀刻剂中进行酸洗蚀刻处理;
将经过所述酸洗蚀刻处理后的所述镁合金放入表调剂中进行表调漂白处理;
将经过所述表调漂白处理后的所述镁合金放入镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂中进行化学转化膜处理,其中,所述镁合金Ca-W-Mn转化膜处理剂包括如下质量份的各组分:无机酸1份~25份;钙酸盐1份~26份;钨酸盐1份~22份;锰酸盐1份~20份和分散剂0.05份~1份;
将经过所述化学转化膜处理后的所述镁合金进行烘干处理。
8.根据权利要求7所述的Ca-W-Mn转化膜处理方法,其特征在于,所述脱脂除油处理后,所述蚀刻处理前、所述蚀刻处理后,所述表调漂白处理前、所述表调漂白处理后,所述化学转化膜处理前、以及所述化学转化膜处理后,所述烘干前,均还包括如下步骤:对所述镁合金进行逆流水洗操作。
9.根据权利要求7所述的Ca-W-Mn转化膜处理方法,其特征在于,所述烘干处理在115℃~160℃的温度下进行。
10.根据权利要求7所述的Ca-W-Mn转化膜处理方法,其特征在于,所述烘干处理持续7.5分钟~30分钟。
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