CN1256469C - 镁合金表面处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种镁合金表面处理工艺，采用该工艺能有效提高镁合金表面陶瓷层的质量，而且其表面状态分布有利于后续的喷粉着色处理，处理工序简单，生产效率高，并能减少环境污染。本发明是将镁合金预处理后放入磷酸盐或硅酸盐体系的碱性电解液中，采用微弧氧化设备对镁合金表面进行微弧氧化处理，在镁合金表面形成陶瓷层。在进行微弧氧化处理时，电流密度范围在2～30A/dm2之间，处理时间在10～20min之间。

Description

镁合金表面处理工艺
本发明涉及一种镁合金表面处理工艺，是将压铸或自然形成的疏松氧化膜转变成满足性能要求的氧化膜。
背景技术中，镁合金是最轻的金属材料，也是减震性最好的金属材料。国内镁的蕴藏量约占世界的71％左右，而我国在镁资源的利用上处于原材料产量大，镁制品消费量大，资源深化加工能力极小的开发劣势。现行的镁合金表面处理大都采用化学氧化和阳极氧化方法，镁合金的化学氧化膜很薄，阳极氧化膜质脆而多孔，且阳极氧化的酸性溶液中加入了大量的铬酸，容易造成环境污染。由于国内现行镁合金表面处理工艺上的复杂性和性能上对行业要求的不适应性，严重制约了我国镁合金产业在高利润领域的竞争实力。尽管如此，镁合金表面处理这一领域除传统的阳极氧化加表面涂装作为简单的防护方法外，目前尚未见到有关此方面的创新报道和应用实例。因此，研究一种操作简单，处理时间短，利用后续喷粉着色处理及耐蚀性好的镁合金表面处理工艺具有重要的意义。
本发明的目的在于克服了背景技术中的不足之处，提供一种镁合金表面处理工艺，采用该工艺能有效提高镁合金表面陶瓷层的质量，而且其表面状态分布有利于后续的喷粉着色处理。另外，该工艺处理工序简单，生产效率高，并能减少环境污染。
为达到上述目的，本发明采用的技术解决方案如下：
一种镁合金表面处理工艺，其特殊之处在于：将镁合金预处理后放入碱性电解液中，采用微弧氧化设备对镁合金表面进行微弧氧化处理，在镁合金表面形成陶瓷层。
在进行上述微弧氧化处理时，电流密度范围可以在2-30A/dm2之间，处理时间范围可以在10-120min之间。
在进行上述微弧氧化处理时，电流密度范围可以在2-15A/dm2之间，处理范围时间可以在10-30min之间。
上述碱性电解液可以是磷酸盐或硅酸盐体系的电解液，溶液的PH可在8-12之间。
上述磷酸盐体系的电解液的配比包括六偏磷酸钠(10g/L-60g/L)、硼酸钠(2g/L-20g/L)及适量的稳定剂。
上述硅酸盐体系的电解液的配比包括硅酸钠(5g/L-60g/L)三乙醇胺(2ml/L-20ml/L)、氢氧化钾(5g/L-30g/L)及适量的稳定剂。
上述预处理过程可包括将镁合金清洗和去油。
在完成上述微弧氧化操作后，可立即进行喷涂和染色等后处理工序。
上述陶瓷层厚度可在10-50μm之间。
附图为本发明的工艺流程图。
下面结合附图对本发明作进一步详细的描述：参见附图，本发明采用不影响公网平衡用电的三相平衡微弧氧化设备，将镁合金试样或工件用酒精或丙酮去油，用水清洗后放入碱性的磷酸盐或硅酸盐体系的电解液中进行微弧氧化处理，溶液的PH在8-12之间。磷酸盐体系的电解液的配比包括六偏磷酸钠(10g/L-60g/L)、硼酸钠(2g/L-20g/L)及适量的稳定剂。硅酸盐体系的电解液的配比包括硅酸钠(5g/L-60g/L)、三乙醇胺(2ml/L-20ml/L)、氢氧化钾(5g/L-30g/L)及适量的稳定剂。
处理时将镁合金试样或工件作阳极，不锈钢板作阴极。在进行微弧氧化处理时，起弧电压在50-350V之间，电流密度的范围在2-30A/dm2，根据不同性能要求处理时间可选在10-120min内。一般情况下电流密度选择范围在2-15A/dm2，处理时间可选在10-30min。经过处理，在镁合金表面生成一层10-50μm的陶瓷层，然后进行清洗和烘干。调整溶液的添加剂可直接得到几种需要的颜色，只需进行封闭处理。如作为中间工序使用，微弧氧化后应尽快在30min内进行喷涂和染色等后处理工序。下面是本发明的两个具体
实施例：
实施例一：MB8镁合金主要用于飞机骨架，经过去油、清洗后放入微弧氧化槽内，电解液采用磷酸盐体系的电解液，其配比为：六偏磷酸钠(20g/L)、硼酸钠(5g/L)和适量的稳定剂。起弧电压为100V，起始电流密度为5A/dm2，随后很快降到1A/dm2，10min后壳体表面生成一层10-15μm的陶瓷层，比现行的酸氧化处理工艺得到的氧化膜膜层致密，表面耐磨性、耐蚀性好，而且其生产效率提高2～3倍，表面状态很容易进行喷漆和染色处理等后处理。
实施例二：镁合金制成的手提电脑壳体，表层有一层厚的氧化皮，经过去油、清洗后放入微弧氧化槽内，电解液采用硅酸盐体系的电解液，其配比为：硅酸纳(30g/L)、三乙醇胺(3ml/L)、氢氧化钾(11g/L)和适量的稳定剂。起弧电压为100V，起始电流密度为5A/dm2，随后很快降到1A/dm2，10min后壳体表面生成一层10-15μm的陶瓷层，其表面耐磨性好，光滑，且微弧瞬时高温熔化、凝固后产生的表面盲孔很容易进行喷漆和染色处理，既减少了时间，提高了效率，又提高了表面膜层的质量。
与现有技术相比，本发明具有的优点和效果如下：
1、本发明采用微弧氧化原理经过对电参数和电解质组分的对应优化，使置于弱碱性电解质溶液中的镁合金在热化学、电化学、等离子化学共同作用下生成陶瓷层。镁合金微弧氧化陶瓷层与现有的化学氧化和阳极氧化膜相比，厚度明显增加，陶瓷层的致密性提高，其耐磨、耐蚀性能明显改善，特别是陶瓷层表面μm级盲型微孔分布利于后续的喷粉着色处理。
2、本发明中电解液选用弱碱性的磷酸盐和硅酸盐体系的电解液，减少了环境污染。
3、本发明处理工序简单，生产效率明显提高。

Claims (1)

1、一种镁合金表面处理工艺，其特征在于：将镁合金预处理后放入碱性电解液中，采用微弧氧化设备对镁合金表面进行微弧氧化处理，电解液采用硅酸盐体系的电解液，其配比为硅酸钠30g/L，三乙醇胺3ml/L，氢氧化钾11g/L和适量的稳定剂，起弧电压为100V，起始电流密度为5A/dm2，然后很快降到1A/dm2，10min后壳体表面生成一层10-15μm的陶瓷层。
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