JP4112219B2

JP4112219B2 - Surface treatment method for lithium-based magnesium alloy material

Info

Publication number: JP4112219B2
Application number: JP2001374770A
Authority: JP
Inventors: 健樹松村; 治男岡原
Original assignee: MILLION CHEMICALS CO., LTD.
Current assignee: MILLION CHEMICALS CO., LTD.
Priority date: 2001-12-07
Filing date: 2001-12-07
Publication date: 2008-07-02
Anticipated expiration: 2021-12-07
Also published as: JP2003171776A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、リチウム系マグネシウム合金材の表面処理方法に関するものである。より具体的には、リチウム系マグネシウム合金材表面に塗装膜を良好な状態で形成することができる表面処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アルミニウム系マグネシウム合金をはじめとする各種のマグネシウム合金は、樹脂、アルミニウム、鉄等に代わって、その軽量性、高強度性、電磁波シールド性、リサイクル性等の利点から、ノートパソコンや携帯電話機等の各種の電子機器類の筐体材料として利用されるようになってきている。
【０００３】
マグネシウム合金材の加工方法としては、マグネシウム金属の結晶が最密六方格子による構造となっているため、延性に乏しく塑性加工性が悪い。このため、ダイカスト法やチクソモールド法等の鋳造法による加工方法が、主として採用されている。
【０００４】
このような鋳造法では、歩留まりが低い等の点で、加工コストが高くなる。このため、従来の金属素材に対する加工と同様に、プレス加工等の塑性加工を行うことができるマグネシウム合金の開発が望まれている。近年、冷間プレス加工が可能なマグネシウム合金として、リチウム系マグネシウム合金について盛んに研究開発が行われてきている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、リチウム系マグネシウム合金については、特に腐食性が大きいことが欠点として残っている。すなわち、本来、腐食性の大きなマグネシウムに、さらに腐食性の激しいリチウムが含有されたものであるから、腐食性が極端に大きいのが難点である。
【０００６】
このようにリチウム系マグネシウム合金は、腐食性が非常に大きいから、表面に塗装等による処理を行っても、塗装耐蝕性について十分な性能を保持させることは困難であり、その塗装耐蝕性は、他の種類のマグネシウム合金（ＡＺ９１系、ＡＺ３１系等）と比べて極端に劣っている。
【０００７】
このため、ＡＺ９１系、ＡＺ３１系等のマグネシウム合金材の表面処理に用いられているクロメート処理やノンクロメート処理等を施しても、塗装耐蝕性が極端に劣り、満足のゆく塗装外観を得ることが難しい。これは、前記したように、耐蝕性の激しいリチウムを含有しているためで、その表面の腐食性を表面処理によって抑制することは、従来のクロメート処理、ノンクロメート処理、あるいは陽極酸化処理等によっても著しく困難であった。
【０００８】
そこで、本発明は、このように腐食性が大きなリチウム系マグネシウム合金に対して、良好な塗装外観と共に、耐蝕性が十分に大きな塗装膜を形成することが可能な表面処理方法を提供することを目的とした。
【０００９】
【課題を解決すための手段】
上記した目的を達成するため、本発明のリチウム系マグネシウム合金材の表面処理方法は、リチウム系マグネシウム合金材の表面を、フッ素及びアルミニウム含有処理液で処理することを特徴とする。
【００１０】
本発明の処理対象としてのリチウム系マグネシウム合金材には、冷間プレス加工に適合するリチウムを含有する種々のマグネシウム合金が含まれる。例えば、マグネシウムに、リチウム９重量％、イットリウム１重量％、その他不可避物を含有するものである。このリチウム系マグネシウム合金材の大きさ、形状等については特に問われない。
通常の場合、リチウム系マグネシウム合金材の極表層では、リチウムが多量に偏析しているため、その表面では、非常に腐食し易い状態になってる。従って、そのままでは、塗装等の有機コーティングを行ってもすぐに腐食が生じる。
【００１１】
しかし、本発明の方法によれば、フッ素及びアルミニウム含有処理液による処理を施すことにより、耐蝕性が高い化合物をリチウム系マグネシウム合金材の表面に形成することができる。すなわち、フッ素及びアルミニウム含有処理液中のフッ素により、水に難溶性のフッ化マグネシウム及びフッ化リチウムの化合物を生じさせると共に、液中のアルミニウムとの化合物も形成される。これらの複合作用により、塗膜下の腐食が抑制されることによると考えられる。
【００１２】
フッ素及びアルミニウム含有処理液中のフッ素は、フッ酸、フッ化ナトリウム、フッ化水素酸、酸性フッ化ナトリウム、酸性フッ化カリウム、酸性フッ化アンモニウム、ケイフッ化水素酸及びその塩、並びにホウフッ化水素酸及びその塩から選ばれる少なくとも１種から供給されることが好ましい。また、フッ素及びアルミニウム含有処理液中のアルミニウムは、リン酸アルミニウム、リン酸二水素アルミニウム、リン酸水素アルミニウム、硝酸アルミニウム、硫酸アルミニウム、シュウ酸アルミニウム及びアルミン酸塩から選ばれる少なくとも１種から供給されることが好ましい。これらの化合物によれば、フッ素及びアルミニウムが活性状態で十分に溶け込んだものとして得ることができるからである。
【００１３】
フッ素及びアルミニウム含有処理液におけるフッ素の含有量は、好ましくは１〜３０ｇ／ｌの範囲の割合である。より好ましくは１０〜２０ｇ／ｌである。フッ素の含有量が１ｇ／ｌ未満であると、耐久性不良となることがあり、また、３０ｇ／ｌを超えると、外観不良となることがあるからである。
【００１４】
また、フッ素及びアルミニウム含有処理液におけるアルミニウムの含有量は、好ましくは０．１〜１０ｇ／ｌの範囲の割合である。より好ましくは１〜３ｇ／ｌである。アルミニウムの含有量が０．１ｇ／ｌ未満であると、耐久性不良となることがあり、また、１０ｇ／ｌを超えると、アルミニウム化合物の過剰析出により外観不良となることがあるからである。
【００１５】
フッ素及びアルミニウム含有処理液による表面処理は、リチウム系マグネシウム合金材をフッ素及びアルミニウム含有処理液中に浸漬する等、フッ素及びアルミニウム含有処理液をリチウム系マグネシウム合金材の表面に一定時間接触させることができる一般的な方法によることができる。
【００１６】
上記した浸漬する方法による場合、フッ素及びアルミニウム含有処理液は、４０〜８０℃、好ましくは約６０℃の温度状態で行われるのが好ましい。マグネシウム及びリチウムと、フッ素又はアルミニウムとの化学反応を迅速かつ良好に行わせるためである。また、浸漬時間は、好ましくは０．５〜５分間、より好ましくは約３分間である。リチウム系マグネシウム合金材の表面にフッ化マグネシウム及びフッ化リチウム、並びにアルミニウム化合物を生じさせると共に、その複合作用を十分に発揮させるためである。浸漬時間が０．５分間未満であると、耐蝕性不良となることがあり、５分間を超えると、過剰析出のため外観不良となることがある。
【００１７】
本発明のリチウム系マグネシウム合金材の表面処理方法においては、脱脂、エッチング及び表面調整処理を行った後に、フッ素及びアルミニウム含有処理液による処理を行うことが好ましい。リチウム系マグネシウム合金材の表面に付着する不純物を完全に取り除いた後にフッ素及びアルミニウム含有処理液による処理を行うことになるので、その表面処理を迅速かつ確実に行うことが可能となるからである。なお、脱脂、エッチング及び表面調整処理は、それぞれ個別に行われ、各処理の間に水洗処理が施こされる。
【００１８】
脱脂処理は、水酸化ナトリウム等による高アルカリ溶液中に浸漬させる等の方法によることができる。水酸化ナトリウムによる場合、好ましくは１〜１０重量％の濃度の高アルカリ溶液として調製される。高アルカリ溶液中への浸漬時間は、１〜５分間であることが好ましい。高アルカリ溶液の濃度が、１重量％未満であったり、浸漬時間が１分間未満であると、リチウム系マグネシウム合金材の表面に過剰のスマットが残留し、後に形成した塗装膜の裸耐蝕性が不十分となる。
【００１９】
エッチング処理は、酸又は弱アルカリ溶液中に浸漬させる等の方法によることができる。この場合、酸溶液とは、リン酸や酸性フッ化アンモニウム、硝酸、硫酸等の水溶液である。また、弱アルカリ溶液とは、ピロリン酸ナトリウム等の水溶液である。
【００２０】
酸又は弱アルカリ溶液中に浸漬させるエッチング処理によって、リチウム系マグネシウム合金材に含まれるマグネシウムや亜鉛等が、酸又は弱アルカリと化学反応することにより溶出され、取り除かれる。
【００２１】
酸又は弱アルカリ溶液の濃度は、含有される酸又はアルカリの種類によって異なり一定しないが、例えば、リン酸溶液である場合、好ましくは０．５〜１０重量％の水溶液濃度で、常温下で１０秒〜１０分間浸漬して処理することである。このリン酸溶液の濃度が０．５重量％未満であったり、浸漬時間が１０秒間未満であると、エッチングが不十分となることがある。また、その濃度が１０重量％を超えたり、浸漬時間が１０分間を超えると、後に形成される塗装皮膜について、裸耐蝕性、塗装密着性等の不良原因となることがある。
【００２２】
また、弱アルカリ溶液については、例えば、ピロリン酸ナトリウムである場合、０．５〜１０重量％の水溶液濃度で、５０〜６０℃の温度条件下で、１〜５分間浸漬処理することが好ましい。ピロリン酸ナトリウムの濃度が０．５重量％未満であったり、処理時間が１分間未満であると、エッチングが不完全となることがある。また、ピロリン酸ナトリウムの濃度が１０重量％を超えたり、処理時間が１０分間を超えると、後に形成される塗装皮膜について、裸耐蝕性、塗装密着性等の不良原因となることがある。
【００２３】
表面調整処理は、主にスマット除去を目的とするものである。すなわち、リン酸マグネシウム等のスマットの残留分を除去するものである。表面調整処理は、例えば、水酸化ナトリウム水溶液によって行われる。
【００２４】
本発明の方法により表面処理したリチウム系マグネシウム合金材には、その表面に形成した塗装膜に耐蝕性を良好に保持させることができる。この塗装処理は、上記した本発明の表面処理後に、水洗、乾燥の過程を経た後に行うことができる。塗装方法としては、エポキシカチオン電着塗装によるプライマー処理、さらにはメラミン樹脂等による上塗り処理、一般焼付け塗装等の方法によることができる。
【００２５】
【実施例】
（実施例１〜７）
処理対象としてのリチウム系マグネシウム合金（リチウム９重量％、イットリウム１重量％、不可避物質及びマグネシウム残部）を０．６ｍｍ厚の圧延材とし、これを被処理対象とした。
【００２６】
先ず、この被処理対象を１０％水酸化ナトリウム溶液中に、６０℃、５分間の条件で浸漬することにより脱脂処理した。水洗後、２％リン酸溶液中に、３０℃、４０秒間の条件で被処理対象を浸漬することによりエッチング処理を施した。水洗後、アルカリベースのマグネシウム合金用表面調整剤中に、６０℃、５分間の条件で被処理対象を浸漬することにより表面調整処理を施した。
【００２７】
【表１】

【００２８】
次いで、水洗後、表１に示す実施例１〜７の組成のフッ素及びアルミニウム含有処理液中に被処理対象をそれぞれ個別に浸漬することにより最終処理を施した。この最終処理後、水洗及び乾燥工程を経て、それぞれにエポキシカチオン電着塗装、あるいは一般焼付け塗装を別々に行った。
【００２９】
この場合の塗装条件は表２に示すとおりである。
【００３０】
【表２】

【００３１】
また、表３には比較例１〜８を示した。
【００３２】
【表３】

【００３３】
前記した表面処理過程における最終処理が、比較例１は脱脂処理までの場合、比較例２はエッチング処理までの場合、比較例３及び４はフッ化アンモニウム溶液による場合、比較例５及び６は硝酸アルミニウム溶液による場合、比較例７及び８は従来方法による場合である。
【００３４】
ここで、比較例７のクロム系化成処理は、ＪＩＳＨ８６５１日本工業規格８種（ＭＸ８）に記載されている処理方法によった。すなわち、脱脂後、酸性フッ化ナトリウム１５ｇ／ｌ、重クロム酸ナトリウム１８０ｇ／ｌ、硫酸アルミニウム１０ｇ／ｌ、６０％硝酸８４ｍｌ／ｌの溶液に、液温２０℃、３分間浸漬して表面処理した。
【００３５】
比較例８のノンクロム系化成処理は、従来の主にＡＺ９１用のリン酸カルシウム、マンガン系の処理剤（ミリオン化学株式会社製）によるノンクロム系化成処理を、脱脂（グランダファイナーＭＧ１５ＳＸ、１５％、７０℃、５分間）した後、表面調整１（グランダファイナーＭＧ１０４Ｓ、５％、６０℃、３０秒間）で処理し、水洗後、さらに、表面調整２（グランダファイナーＭＧ１５Ｓ、４５％、６０℃、７分間）した。水洗後、皮膜化成処理（グランダーＭＣ１０００、２．５％、３０℃、６０秒間）を行ない、水洗、乾燥することによった。また、これらに対する塗装は、前記した表２に示す条件による。
【００３６】
次に、表面処理対象の塗装後のものをそれぞれ試料とし、塗装後の外観と共に、塗装耐蝕性について評価して、実施例１〜７の各試料について表４に、また比較例１〜８の各試料について表５にそれぞれ示した。
【００３７】
【表４】

【００３８】
【表５】

【００３９】
塗装外観については、滑らかな状態で良好であるときには○、ブツやハジキ等が生じているときは×、とした。塗装耐蝕性については、４８時間の塩水噴霧試験（ＳＳＴ）を行い、４８時間後の処理対象における塗装膜の状態を観察することにより、カット部におけるフクレ幅を測定し、及びカット部以外の部分におけるブリスターの発生の有無について評価した。
【００４０】
表４に示した結果から、実施例１〜７の試料における場合には、いずれも良好な外観と共に、ＳＳＴ４８時間後においても、カット部に極く僅かなフクレが生じたに過ぎないことが分かる。
【００４１】
これに対し、表５に示した結果から、比較例１の脱脂処理のみの場合や比較例７及び８の従来の処理方法による場合には、いずれの塗装方法による場合でも、フクレ幅が大きく耐蝕性に劣っており、特に、エポキシカチオン電着塗装では、塗装不良となっている。
【００４２】
また、比較例３及び４のフッ素を含有溶液により最終処理を行なったの場合、塗装不良が解消されると共に、フクレ幅も減少する。しかし、これらの場合の耐蝕性のレベルでは、実用化に適うものではない。また、比較例５及び６のアルミニウム溶液単独でも、良好な塗装耐蝕性を得るには不十分であることが分かる。
【００４３】
【発明の効果】
上述したように本発明は構成されるから、次のような効果が発揮される。本発明の表面処理方法によれば、リチウム系マグネシウム合金材の表面に塗装下に耐蝕性を大幅に改善させることが可能となった。
【００４４】
このように、冷間プレス加工が可能なリチウム系マグネシウム合金材について、塗装方法によらず、十分な塗装耐蝕性を得ることが可能となったことから、冷間プレス加工により加工コストが低いマグネシウム合金材を提供することができる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a surface treatment method for a lithium-based magnesium alloy material. More specifically, the present invention relates to a surface treatment method capable of forming a coating film in a good state on the surface of a lithium-based magnesium alloy material.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, various magnesium alloys including aluminum-based magnesium alloys are replaced with resin, aluminum, iron, etc., because of their advantages such as lightness, high strength, electromagnetic wave shielding, and recyclability. It has come to be used as a housing material for various electronic devices.
[0003]
As a processing method of the magnesium alloy material, since the magnesium metal crystal has a structure of a close-packed hexagonal lattice, the ductility is poor and the plastic workability is poor. For this reason, the processing method by casting methods, such as a die-casting method and a thixo mold method, is mainly employ | adopted.
[0004]
In such a casting method, the processing cost is high in that the yield is low. For this reason, development of the magnesium alloy which can perform plastic working, such as press work, is desired like the processing with respect to the conventional metal material. In recent years, lithium-based magnesium alloys have been actively researched and developed as magnesium alloys that can be cold pressed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the lithium-based magnesium alloy has a particularly high corrosiveness as a drawback. In other words, the corrosiveness is extremely high because lithium which is more corrosive is contained in the corrosive magnesium.
[0006]
As described above, since the lithium-based magnesium alloy is very corrosive, it is difficult to maintain sufficient performance with respect to coating corrosion resistance even if the surface is treated by painting or the like. It is extremely inferior to other types of magnesium alloys (AZ91 series, AZ31 series, etc.).
[0007]
For this reason, even if the chromate treatment or non-chromate treatment used for the surface treatment of magnesium alloy materials such as AZ91 series and AZ31 series, etc., the coating corrosion resistance is extremely inferior, and a satisfactory coating appearance can be obtained. difficult. This is because, as described above, it contains lithium having a strong corrosion resistance, and the surface corrosiveness is suppressed by surface treatment by conventional chromate treatment, non-chromate treatment, or anodizing treatment. Was also extremely difficult.
[0008]
Therefore, the present invention provides a surface treatment method capable of forming a coating film having a sufficiently large corrosion resistance as well as a good coating appearance with respect to such a highly corrosive lithium-based magnesium alloy. It was aimed.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-mentioned object, the surface treatment method for a lithium-based magnesium alloy material according to the present invention is characterized in that the surface of the lithium-based magnesium alloy material is treated with a treatment liquid containing fluorine and aluminum.
[0010]
The lithium-based magnesium alloy material to be treated in the present invention includes various magnesium alloys containing lithium suitable for cold pressing. For example, magnesium contains 9% by weight of lithium, 1% by weight of yttrium, and other inevitable materials. The size, shape and the like of the lithium-based magnesium alloy material are not particularly limited.
Usually, in the extreme surface layer of the lithium-based magnesium alloy material, a large amount of lithium is segregated, so that the surface is very susceptible to corrosion. Therefore, as it is, even if organic coating such as painting is performed, corrosion occurs immediately.
[0011]
However, according to the method of the present invention, a compound having high corrosion resistance can be formed on the surface of the lithium-based magnesium alloy material by performing the treatment with the treatment liquid containing fluorine and aluminum. That is, the fluorine in the treatment liquid containing fluorine and aluminum generates a compound of magnesium fluoride and lithium fluoride that is hardly soluble in water, and also forms a compound with aluminum in the liquid. It is considered that the corrosion under the coating film is suppressed by these combined actions.
[0012]
Fluorine in the fluorine- and aluminum-containing treatment liquid contains hydrofluoric acid, sodium fluoride, hydrofluoric acid, acidic sodium fluoride, acidic potassium fluoride, acidic ammonium fluoride, hydrofluoric acid and its salt, and borofluoride It is preferably supplied from at least one selected from acids and salts thereof. Moreover, the aluminum in the fluorine and aluminum-containing treatment solution is supplied from at least one selected from aluminum phosphate, aluminum dihydrogen phosphate, aluminum hydrogen phosphate, aluminum nitrate, aluminum sulfate, aluminum oxalate, and aluminate. It is preferable. This is because these compounds can be obtained as fluorine and aluminum sufficiently dissolved in an active state.
[0013]
The fluorine content in the fluorine and aluminum-containing treatment liquid is preferably in the range of 1 to 30 g / l. More preferably, it is 10-20 g / l. This is because if the fluorine content is less than 1 g / l, the durability may be poor, and if it exceeds 30 g / l, the appearance may be poor.
[0014]
The aluminum content in the fluorine and aluminum-containing treatment liquid is preferably in the range of 0.1 to 10 g / l. More preferably, it is 1-3 g / l. This is because if the aluminum content is less than 0.1 g / l, the durability may be poor, and if it exceeds 10 g / l, the appearance may be poor due to excessive precipitation of the aluminum compound.
[0015]
The surface treatment with the fluorine- and aluminum-containing treatment liquid may involve bringing the fluorine- and aluminum-containing treatment liquid into contact with the surface of the lithium-based magnesium alloy material for a certain period of time, such as immersing the lithium-based magnesium alloy material in the fluorine- and aluminum-containing treatment liquid. It can be by general methods that can.
[0016]
In the case of the immersion method described above, the fluorine and aluminum-containing treatment liquid is preferably performed at a temperature of 40 to 80 ° C., preferably about 60 ° C. This is because the chemical reaction of magnesium and lithium with fluorine or aluminum can be performed quickly and satisfactorily. The immersion time is preferably 0.5 to 5 minutes, more preferably about 3 minutes. This is because magnesium fluoride, lithium fluoride, and an aluminum compound are generated on the surface of the lithium-based magnesium alloy material, and the combined action is sufficiently exhibited. If the immersion time is less than 0.5 minutes, corrosion resistance may be deteriorated, and if it exceeds 5 minutes, appearance may be deteriorated due to excessive precipitation.
[0017]
In the surface treatment method for a lithium-based magnesium alloy material of the present invention, it is preferable to perform treatment with a fluorine and aluminum-containing treatment solution after performing degreasing, etching, and surface conditioning treatment. This is because the treatment with the fluorine and aluminum-containing treatment liquid is performed after the impurities adhering to the surface of the lithium-based magnesium alloy material are completely removed, so that the surface treatment can be performed quickly and reliably. In addition, degreasing, etching, and surface adjustment processing are performed individually, and a water washing process is performed between each processing.
[0018]
The degreasing treatment can be performed by a method such as immersing in a highly alkaline solution such as sodium hydroxide. When using sodium hydroxide, it is preferably prepared as a highly alkaline solution having a concentration of 1 to 10% by weight. The immersion time in the highly alkaline solution is preferably 1 to 5 minutes. If the concentration of the highly alkaline solution is less than 1% by weight or if the immersion time is less than 1 minute, excess smut remains on the surface of the lithium-based magnesium alloy material, and the coating film formed later has a bare corrosion resistance. It becomes insufficient.
[0019]
The etching treatment can be performed by a method such as immersion in an acid or weak alkali solution. In this case, the acid solution is an aqueous solution of phosphoric acid, acidic ammonium fluoride, nitric acid, sulfuric acid or the like. The weak alkaline solution is an aqueous solution such as sodium pyrophosphate.
[0020]
By etching treatment immersed in an acid or weak alkali solution, magnesium, zinc, and the like contained in the lithium-based magnesium alloy material are eluted and removed by chemically reacting with the acid or weak alkali.
[0021]
The concentration of the acid or weak alkali solution varies depending on the type of acid or alkali contained and is not constant. For example, in the case of a phosphoric acid solution, the concentration is preferably 0.5 to 10% by weight in aqueous solution and 10 at room temperature. The treatment is performed by dipping for 10 seconds. If the concentration of the phosphoric acid solution is less than 0.5% by weight or if the immersion time is less than 10 seconds, etching may be insufficient. On the other hand, if the concentration exceeds 10% by weight or the immersion time exceeds 10 minutes, the coating film to be formed later may cause defects such as bare corrosion resistance and coating adhesion.
[0022]
Moreover, about a weak alkali solution, when it is sodium pyrophosphate, for example, it is preferable to carry out an immersion process for 1 to 5 minutes by the aqueous solution density | concentration of 0.5 to 10 weight% on 50-60 degreeC temperature conditions. If the concentration of sodium pyrophosphate is less than 0.5% by weight or the treatment time is less than 1 minute, etching may be incomplete. Further, when the concentration of sodium pyrophosphate exceeds 10% by weight or the treatment time exceeds 10 minutes, the coating film to be formed later may cause defects such as bare corrosion resistance and coating adhesion.
[0023]
The surface conditioning treatment is mainly aimed at removing smut. That is, the smut residue such as magnesium phosphate is removed. The surface conditioning treatment is performed, for example, with an aqueous sodium hydroxide solution.
[0024]
The lithium-based magnesium alloy material surface-treated by the method of the present invention can maintain good corrosion resistance in the coating film formed on the surface. This coating treatment can be performed after the surface treatment of the present invention described above, followed by washing and drying. As a coating method, a primer treatment by epoxy cation electrodeposition coating, a top coating treatment by melamine resin or the like, or a general baking coating method can be used.
[0025]
【Example】
(Examples 1-7)
A lithium-based magnesium alloy (9% by weight of lithium, 1% by weight of yttrium, unavoidable substances and the remainder of magnesium) as a processing target was used as a rolled material having a thickness of 0.6 mm, and this was used as a processing target.
[0026]
First, this object to be treated was degreased by being immersed in a 10% sodium hydroxide solution at 60 ° C. for 5 minutes. After washing with water, an etching treatment was performed by immersing the object to be treated in a 2% phosphoric acid solution at 30 ° C. for 40 seconds. After washing with water, surface treatment was performed by immersing the object to be treated in an alkali-based surface conditioner for magnesium alloy at 60 ° C. for 5 minutes.
[0027]
[Table 1]

[0028]
Then, after water washing, the final treatment was performed by immersing the objects to be treated individually in the fluorine and aluminum containing treatment liquids having the compositions of Examples 1 to 7 shown in Table 1. After this final treatment, an epoxy cation electrodeposition coating or a general baking coating was performed separately through a washing step and a drying step.
[0029]
The coating conditions in this case are as shown in Table 2.
[0030]
[Table 2]

[0031]
Table 3 shows Comparative Examples 1 to 8.
[0032]
[Table 3]

[0033]
When the final treatment in the surface treatment process is as described above, Comparative Example 1 is up to degreasing treatment, Comparative Example 2 is up to etching treatment, Comparative Examples 3 and 4 are using an ammonium fluoride solution, and Comparative Examples 5 and 6 are nitric acid. In the case of using an aluminum solution, Comparative Examples 7 and 8 are cases of a conventional method.
[0034]
Here, the chromium-based chemical conversion treatment of Comparative Example 7 was performed according to a treatment method described in JISH8651 Japanese Industrial Standards (MX8). That is, after degreasing, surface treatment was performed by dipping in a solution of sodium acid fluoride 15 g / l, sodium dichromate 180 g / l, aluminum sulfate 10 g / l, 60% nitric acid 84 ml / l for 3 minutes at a liquid temperature of 20 ° C. .
[0035]
The non-chromium chemical conversion treatment of Comparative Example 8 is a conventional non-chromium chemical conversion treatment with calcium phosphate for AZ91 and a manganese-based treatment agent (manufactured by Million Chemical Co., Ltd.), degreasing (Grandafiner MG15SX, 15%, 70 ° C., 5 minutes), then treated with surface conditioning 1 (Grandafiner MG104S, 5%, 60 ° C., 30 seconds), washed with water, and further subjected to surface conditioning 2 (Grandafiner MG15S, 45%, 60 ° C., 7 minutes). . After washing with water, film chemical conversion treatment (Grander MC1000, 2.5%, 30 ° C., 60 seconds) was performed, followed by washing with water and drying. Moreover, the coating with respect to these is based on the conditions shown in above-mentioned Table 2.
[0036]
Next, the surface-treated objects after coating were used as samples, and the coating corrosion resistance was evaluated together with the appearance after coating. Table 4 shows the samples of Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 8 Each sample is shown in Table 5.
[0037]
[Table 4]

[0038]
[Table 5]

[0039]
As for the appearance of the coating, it was indicated as “◯” when it was satisfactory in a smooth state, and “X” when unevenness or repelling occurred. For coating corrosion resistance, perform a salt spray test (SST) for 48 hours, observe the state of the coating film in the processing target after 48 hours, measure the swelling width in the cut part, and parts other than the cut part The presence or absence of the occurrence of blisters was evaluated.
[0040]
From the results shown in Table 4, it can be seen that, in the samples of Examples 1 to 7, all have good appearance and very slight blisters in the cut part even after 48 hours of SST. .
[0041]
On the other hand, from the results shown in Table 5, when only the degreasing treatment of Comparative Example 1 or the conventional treatment methods of Comparative Examples 7 and 8 are used, the swelling width is large and corrosion resistant in any of the coating methods. In particular, the coating is poor in the epoxy cationic electrodeposition coating.
[0042]
Further, when the final treatment is performed with the fluorine-containing solution of Comparative Examples 3 and 4, the coating failure is eliminated and the swelling width is also reduced. However, the level of corrosion resistance in these cases is not suitable for practical use. It can also be seen that the aluminum solutions alone of Comparative Examples 5 and 6 are insufficient to obtain good paint corrosion resistance.
[0043]
【The invention's effect】
Since the present invention is configured as described above, the following effects are exhibited. According to the surface treatment method of the present invention, it is possible to greatly improve the corrosion resistance of the surface of the lithium-based magnesium alloy material under coating.
[0044]
Thus, with regard to lithium-based magnesium alloy materials that can be cold-pressed, it is possible to obtain sufficient paint corrosion resistance regardless of the coating method. An alloy material can be provided.

Claims

The surface of the lithium-based magnesium alloy material is immersed in a treatment solution at 40 to 80 ° C. containing 10 to 20 g / l ammonium acid fluoride and 0.1 to 10 g / l aluminum for 0.5 to 5 minutes. A surface treatment method for a lithium-based magnesium alloy material.

The surface treatment method for a lithium-based magnesium alloy material according to claim 1, wherein the surface treatment is performed with a fluorine and aluminum-containing treatment solution after degreasing, etching, and surface conditioning treatment.