CN111424201A - 一种镁合金压铸件的改性处理方法 - Google Patents

一种镁合金压铸件的改性处理方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种镁合金压铸件的改性处理方法，所述镁合金压铸件的改性处理方法的步骤如下：加入硅相重新熔炼，均匀化退火，清洗打磨，冷喷涂层，稳定后冷却，电镀防腐层，电泳颜料层，烘干保存，烘干保存。本申请在制备好的Mg‑xAl‑yCu‑zZn合金熔体中加入固态Al‑12.6Si共晶铝硅，加入了细小硅相，提高了硬度，重新熔炼并均匀化退火，使得镁合金压铸件成分均匀，冷喷涂纳米Al‑Zn‑Si合金涂层，提高了镁合金压铸件的耐腐蚀和耐磨性能，最后再对镁合金压铸件电镀防腐层、电泳颜料层，对镁合金压铸件进行全面防护，提高镁合金压铸件的抗腐蚀性。

Description

一种镁合金压铸件的改性处理方法
技术领域
本发明涉及金属处理技术领域，尤其涉及一种镁合金压铸件的改性处理方法。
背景技术
镁合金具有质轻、可回收等特点，广泛应用于电子设备、汽车等领域，逐渐成为现代工业品的理想材料。随着镁合金的应用范围不断扩大，使用量也迅速增大，镁产业正以几何级数高速增长。但是由于镁属于活泼金属，其表面容易氧化，耐腐蚀性能差，所以在使用前必须对镁合金压铸件根据具体要求进行适当的表面处理。在镁合金压铸件的生产成本中，表面处理这部分就占40％左右，因此表面处理对镁合金压铸件的生产和应用至关重要。目前，镁合金压铸件的表面处理研究不尽相同，不像铝合金压铸件表面处理那样成熟和规范，这在一定程度上制约了镁合金的应用。因此，必须研究一种镁合金压铸件的处理方法，来提高硬度和耐腐蚀性能。
发明内容
为克服现有技术中存在的镁合金压铸件硬度和耐腐蚀性不足的问题，本发明提供了一种镁合金压铸件的改性处理方法。
一种镁合金压铸件的改性处理方法，所述镁合金压铸件的改性处理方法的步骤如下：
步骤一，加入硅相重新熔炼，先制备Mg-xAl-yCu-zZn合金熔体，然后再熔炼温度下，将Mg-xAl-yCu-zZn合金熔体与Al-12.6Si中间合金进行均匀混合，混合后浇注到室温金属铸型中，制备出Mg-11Al-1.0Cu-0.05Zn-mSi镁合金压铸件；
步骤二，均匀化退火，将步骤一得到的镁合金压铸件进行均匀化退火，得到均匀化退火后的镁合金压铸件；
步骤三，清洗打磨，清洗步骤二得到的均匀化退火后的镁合金压铸件的表面，并对所述均匀化退火后的镁合金压铸件的表面进行抛光打磨，得到表面处理后的镁合金压铸件；
步骤四，冷喷涂层，将步骤四得到的镁合金压铸件表面采用冷喷涂制备纳米Al-Zn-Si合金涂层，Al、Zn、Si的质量比为1:3：0.2：，镁合金压铸件固定不动，喷枪对其直线喷涂；
步骤五，稳定后冷却，将步骤五得到的镁合金压铸件在保温箱保温处理1-3h后，在氮气环境下冷却至常温；
步骤六，电镀防腐层，将步骤五得到的镁合金压铸件放置在电解质溶液中，镁合金压铸件作为阴极，在外接电流的作用下，使其表面形成一层镀层，电镀完成后在铝合金表面涂覆一层防腐剂，并将其冷却凝固；
步骤七，电泳颜料层，将镁合金压铸件作为一个电极放入导电的水溶液或水乳化的涂料中，与涂料中的另一电极构成解电路，带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面，形成涂层，完成对镁合金压铸件的电泳工作；
步骤八，烘干保存，将步骤六得到的镁合金压铸件放入烘干箱烘干，入库保存。
在本发明一优选实施例中，所述步骤一中的熔炼温度为600-700℃，m为0.5-1.1。
在本发明一优选实施例中，所述步骤二中的均匀化退火的工艺为，退火气压0.01-0.03Pa，退火温度为400-450℃，退火时间为15-20h。
在本发明一优选实施例中，所述步骤三中采用600-800目的砂纸打磨抛光。
在本发明一优选实施例中，所述步骤四中，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。
在本发明一优选实施例中，所述步骤五中的保温箱温度范围为150-200℃，保温时间1-3h。
在本发明一优选实施例中，所述步骤六中电解质溶液为金属、合金、半导体微粒，电镀完成后镀层可根据不同的溶液微粒形成不同的镀层。
在本发明一优选实施例中，所述步骤六中镁合金压铸件在电解质溶液中放置4-8h完成电镀工作。
在本发明一优选实施例中，所述步骤七中在电场作用下，涂料溶液中已离解成带电的树脂离子，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，这些带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到镁合金压铸件表面，形成涂层。
在本发明一优选实施例中，所述步骤八中的烘干温度为70-90℃，烘干时间1h。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本申请在制备好的Mg-xAl-yCu-zZn合金熔体中加入固态Al-12.6Si共晶铝硅，加入了细小硅相，提高了硬度，重新熔炼并均匀化退火，使得镁合金压铸件成分均匀，冷喷涂纳米Al-Zn-Si合金涂层，，提高了镁合金压铸件的耐腐蚀和耐磨性能，最后再对镁合金压铸件电镀防腐层、电泳颜料层，对镁合金压铸件进行全面防护，提高镁合金压铸件的抗腐蚀性；
(2)采用固态Al-12.6Si共晶铝硅向镁合金压铸件中引入大量的细小硅相，可在保证韧性的同时明显提高合金硬度；
(3)本申请通过合理的工艺设置和工艺参数配置，提高了镁合金压铸件的性能，尤其在硬度、耐磨、耐腐蚀性能。
附图说明
图1是本发明一种镁合金压铸件的改性处理方法一优选实施例的流程示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
请参看图1，是本发明一种镁合金压铸件的改性处理方法一优选实施例的流程示意图，一种镁合金压铸件的改性处理方法，所述镁合金压铸件的改性处理方法的步骤如下：
步骤一，加入硅相重新熔炼，先制备Mg-xAl-yCu-zZn合金熔体，然后再熔炼温度下，将Mg-xAl-yCu-zZn合金熔体与Al-12.6Si中间合金进行均匀混合，混合后浇注到室温金属铸型中，制备出Mg-11Al-1.0Cu-0.05Zn-mSi镁合金压铸件；
步骤二，均匀化退火，将步骤一得到的镁合金压铸件进行均匀化退火，得到均匀化退火后的镁合金压铸件；
步骤三，清洗打磨，清洗步骤二得到的均匀化退火后的镁合金压铸件的表面，并对所述均匀化退火后的镁合金压铸件的表面进行抛光打磨，得到表面处理后的镁合金压铸件；
步骤四，冷喷涂层，将步骤四得到的镁合金压铸件表面采用冷喷涂制备纳米Al-Zn-Si合金涂层，Al、Zn、Si的质量比为1:3：0.2：，镁合金压铸件固定不动，喷枪对其直线喷涂；
步骤五，稳定后冷却，将步骤五得到的镁合金压铸件在保温箱保温处理1-3h后，在氮气环境下冷却至常温；
步骤六，电镀防腐层，将步骤五得到的镁合金压铸件放置在电解质溶液中，镁合金压铸件作为阴极，在外接电流的作用下，使其表面形成一层镀层，电镀完成后在铝合金表面涂覆一层防腐剂，并将其冷却凝固；
步骤七，电泳颜料层，将镁合金压铸件作为一个电极放入导电的水溶液或水乳化的涂料中，与涂料中的另一电极构成解电路，带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面，形成涂层，完成对镁合金压铸件的电泳工作；
步骤八，烘干保存，将步骤六得到的镁合金压铸件放入烘干箱烘干，入库保存。
在本实施例中，所述步骤一中的熔炼温度为600-700℃，m为0.5-1.1。
在本实施例中，所述步骤二中的均匀化退火的工艺为，退火气压0.01-0.03Pa，退火温度为400-450℃，退火时间为15-20h。
在本实施例中，所述步骤三中采用600-800目的砂纸打磨抛光。
在本实施例中，所述步骤四中，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。
在本实施例中，所述步骤五中的保温箱温度范围为150-200℃，保温时间1-3h。
在本实施例中，所述步骤六中电解质溶液为金属、合金、半导体微粒，电镀完成后镀层可根据不同的溶液微粒形成不同的镀层。
在本实施例中，所述步骤六中镁合金压铸件在电解质溶液中放置4-8h完成电镀工作。
在本实施例中，所述步骤七中在电场作用下，涂料溶液中已离解成带电的树脂离子，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，这些带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到镁合金压铸件表面，形成涂层。
在本实施例中，所述步骤八中的烘干温度为70-90℃，烘干时间1h。
本申请在制备好的Mg-xAl-yCu-zZn合金熔体中加入固态Al-12.6Si共晶铝硅，加入了细小硅相，提高了硬度，重新熔炼并均匀化退火，使得镁合金压铸件成分均匀，冷喷涂纳米Al-Zn-Si合金涂层，，提高了镁合金压铸件的耐腐蚀和耐磨性能，最后再对镁合金压铸件电镀防腐层、电泳颜料层，对镁合金压铸件进行全面防护，提高镁合金压铸件的抗腐蚀性；采用固态Al-12.6Si共晶铝硅向镁合金压铸件中引入大量的细小硅相，可在保证韧性的同时明显提高合金硬度；本申请通过合理的工艺设置和工艺参数配置，提高了镁合金压铸件的性能，尤其在硬度、耐腐蚀性能。
上述说明示出并描述了本发明的优选实施例，如前所述，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述发明构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种镁合金压铸件的改性处理方法，其特征在于，所述镁合金压铸件的改性处理方法的步骤如下：
步骤一，加入硅相重新熔炼，先制备Mg-xAl-yCu-zZn合金熔体，然后再熔炼温度下，将Mg-xAl-yCu-zZn合金熔体与Al-12.6Si中间合金进行均匀混合，混合后浇注到室温金属铸型中，制备出Mg-11Al-1.0Cu-0.05Zn-mSi镁合金压铸件；
步骤二，均匀化退火，将步骤一得到的镁合金压铸件进行均匀化退火，得到均匀化退火后的镁合金压铸件；
步骤三，清洗打磨，清洗步骤二得到的均匀化退火后的镁合金压铸件的表面，并对所述均匀化退火后的镁合金压铸件的表面进行抛光打磨，得到表面处理后的镁合金压铸件；
步骤四，冷喷涂层，将步骤四得到的镁合金压铸件表面采用冷喷涂制备纳米Al-Zn-Si合金涂层，Al、Zn、Si的质量比为1:3：0.2：，镁合金压铸件固定不动，喷枪对其直线喷涂；
步骤五，稳定后冷却，将步骤五得到的镁合金压铸件在保温箱保温处理1-3h后，在氮气环境下冷却至常温；
步骤六，电镀防腐层，将步骤五得到的镁合金压铸件放置在电解质溶液中，镁合金压铸件作为阴极，在外接电流的作用下，使其表面形成一层镀层，电镀完成后在铝合金表面涂覆一层防腐剂，并将其冷却凝固；
步骤七，电泳颜料层，将镁合金压铸件作为一个电极放入导电的水溶液或水乳化的涂料中，与涂料中的另一电极构成解电路，带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到工件表面，形成涂层，完成对镁合金压铸件的电泳工作；
步骤八，烘干保存，将步骤六得到的镁合金压铸件放入烘干箱烘干，入库保存。
2.根据权利要求1所述的一种镁合金压铸件的改性处理方法，其特征在于：所述步骤一中的熔炼温度为600-700℃，m为0.5-1.1。
3.根据权利要求1所述的一种镁合金压铸件的改性处理方法，其特征在于：所述步骤二中的均匀化退火的工艺为，退火气压0.01-0.03Pa，退火温度为400-450℃，退火时间为15-20h。
4.根据权利要求1所述的一种镁合金压铸件的改性处理方法，其特征在于：所述步骤三中采用600-800目的砂纸打磨抛光。
5.根据权利要求1所述的一种镁合金压铸件的改性处理方法，其特征在于：所述步骤四中，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。
6.根据权利要求1所述的一种镁合金压铸件的改性处理方法，其特征在于：所述步骤五中的保温箱温度范围为150-200℃，保温时间1-3h。
7.根据权利要求1所述的一种镁合金压铸件的改性处理方法，其特征在于：所述步骤六中电解质溶液为金属、合金、半导体微粒，电镀完成后镀层可根据不同的溶液微粒形成不同的镀层。
8.根据权利要求1所述的一种镁合金压铸件的改性处理方法，其特征在于：所述步骤六中镁合金压铸件在电解质溶液中放置4-8h完成电镀工作。
9.根据权利要求1所述的一种镁合金压铸件的改性处理方法，其特征在于：所述步骤七中在电场作用下，涂料溶液中已离解成带电的树脂离子，阳离子向阴极移动，阴离子向阳极移动，这些带电荷的树脂离子，连同被吸附的颜料粒子一起电泳到镁合金压铸件表面，形成涂层。
10.根据权利要求1所述的一种镁合金压铸件的改性处理方法，其特征在于：所述步骤八中的烘干温度为70-90℃，烘干时间1h。
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