镁合金压铸件的表面处理
镁合金压铸部件的预处理方法
镁合金压铸部件的预处理方法镁合金压铸轮毂,环境要求外观好,耐盐雾和紫外线暴晒、刹车灰尘、碎石冲击。
预处理方法是铬酸酸洗或者磷酸铁处理。
装饰方法是E涂层聚酯粉末或者丙烯酸粉透明涂层。
镁合金压铸内部件(无外观要求),环境要求是湿度;预处理方法是喷碎铝丝,钢刷或者不处理。
镁合金压铸外部件,外观,耐候,耐石击,耐盐雾、紫外心、刹车灰尘。
装饰方法是成本高,液体丙烯酸有机涂层和丙烯酸透明粉末涂层。
镁合金压铸成电器或者计算机机壳的环境要求是普通室内大气,吸引购买者,耐用,附着性好,预处理方法是个酸洗或者磷酸铁处理,装饰方法是外部喷涂丙烯酸、聚酯或者聚氨酯、环氧粉末涂料。
镁合金压铸挤压成磁盘驱动器灵敏器调节臂,环境要求是普通室内大气,温度和湿度变化控制,预处理方法是铬酸酸洗,机加表面最后用中铬酸盐处理或者不处理,装饰方法有压铸件涂E涂层,挤压件无涂层。
镁合金型砂铸件飞机柜架结构和齿轮箱,环境要求空内严重海洋大气和热带大气,预处理方法是喷砂处理,装饰方法热固化环氧底漆,聚氨酯内部装饰涂层或者阳极化合有机硅或环氧封孔。
镁合金压铸成其他零件:手提工具箱环境要求是普通室外大气,客户喜欢,低成本,附着性好,耐用,耐候,耐紫外线,预处理方法有湿喷砂加碱洗加铬酸酸洗或者磷酸铁处理或者不出来,装饰方法有改性醇酸或热固化醇酸液体涂料,或者静电喷涂聚酯或者聚氨酯粉末涂料。
镁合金压铸成组合箭弓环境要求是室外大气,客户喜欢附着性,耐用,耐候,耐紫外线,预处理方法铬酸酸洗或者磷酸铁处理,装饰方法静电喷涂聚酯或者聚氨酯粉末涂料。
镁合金压铸箱包框环境要求室内加普通室外大气,预处理方法是硝酸铁处理,装饰方法是透明丙烯酸涂料。
镁合金挤压成箱包框环境要求是室内加普通室外大气,预处理方法是酸洗或者磷酸洗,装饰方法是聚酯粉末涂层。
镁合金压铸成割草机地盘环境要求是普通室外大气,预处理方法是碱洗加磷酸铁处理,装饰方法是聚酯粉末涂层。
镁合金压延板成光刻板环境要求室内,耐磨和耐水基墨水的腐蚀,长时间打印和储存,预处理方法是含锌酸根的化合物处理加初镀铜,装饰方法是硬镀铬。
镁合金表面处理方法
镁合金表面处理方法
常见的镁合金表面处理方法包括:
1. 阳极氧化:将镁合金制品作为阳极,经过电解处理,在硫酸、硝酸、磷酸等溶液中形成氧化膜,并以阳极氧化的方法进行膜层增长,以提高镁合金的耐蚀性、硬度和耐磨性。
2. 电化学抛光:将镁合金制品浸泡在含有工业碱的电解液中,通过电解反应溶解表面的氧化层和锈层,使表面变得光滑且均匀。
3. 化学镀:利用化学溶液中的金属基质离子,在镁合金表面上化学还原析出金属膜层,以增加镁合金的表面性能。
4. 电镀:通过电解将金属阳离子沉积在镁合金表面,形成金属膜层,包括镍、铬、铜等。
5. 喷涂涂层:将陶瓷、聚合物等高强度材料喷涂在镁合金表面,以提高其表面硬度、磨损性和耐腐蚀性。
6. 增强改性:通过加工、热处理和强化合金等方式,改善镁合金的力学性能和耐蚀性。
这些处理方法可以根据镁合金的具体用途和要求来选择和应用,以提高镁合金的性能和延长使用寿命。
锌、铝、镁、钛合金压铸件表面如何处理和调整
锌合金压铸件表面处理和调整:锌合金压铸件(含铝约4%的锌合金材科)具有精度高、加工过程无切割或少切割、密度小、有一定机械强度等优点。
因此在工业:对受力不大、形状复杂的结构和装饰零什,广泛采用锌合金压铸件。
锌合金容易被腐蚀,故常采用电镀层作为防护层或防护装饰层,电镀前需要进行预镀铜。
其表面调整工艺由活化和预镀组成。
锌合金压铸件经磨光,抛光,除油后,表面有一层极薄的氧化模。
为保证镀层的结合强度,通常选用1%--3%的氮氟酸溶液,浸渍活化3-5s。
当表面呈现均匀小泡或微变色时,马上出槽清洗。
还可以采用15一20m1./I.的氟硼酸溶液腐蚀活化处理3一5s.活化后的工件即可进行氰化预镀铜。
为保证形状复杂的锌合金压铸零件有良好的电镀分散能力和覆盖能力,并防止锌与电镀液中电位较正的金属离子发生置换反应,影响镀层的结合力,锌合金压铸零件应带电下槽,入槽后采用2--3A,%d㎡大电流冲击电镀1一3min,以便很快镀覆一层完整而孔隙较少的致密铜展。
然后恢复正常电流密度,采用阴极移动电沉积铜时,可获得结晶细致、平滑的铜镀层。
预镀铜底层的厚度应不少于5u m,最好8--1C u m以上。
预镀铜太薄,在后绞进行酸性镀铜或镀镍时不足以阻止溶液对锌合金的浸蚀,此外预镀铜越薄,铜向锌合金的扩散越快,因表面镀层与锌合金基体的电位差而引起的电化学腐蚀也超严重。
形状不太复杂的锌合金压铸件也可以采用中性镍镀液预镀。
铝合金压铸件表面处理和调整:在铝及铝合金上电渡时:a.铝及铝合金极易生成氧化膜,严重形响镀层的结合力;b.铝的电极电位很负,浸入电镀液时容易与具有较正电位的金属离子发生置换,影响镀层结合力c.铝及铝合金的膨胀系数比其他金属大,因此不宜在温度变化较大的范圈内进行电镀,也将引起较大的应力。
从而使结合力不牢;d.铝是两性金属,能溶丁酸和碱,在酸性和碱性电镀液中都不稳定;e.铝合金压铸件有砂眼、气孔,会残留镀液和氢气,容易鼓泡,也会降低镀层和基体金间的结合力。
镁合金压铸件的表面处理工艺研究
镁合金压铸件的表面处理工艺研究摘要:镁合金具有强度高、比重小等特点,被广泛应用在多个领域,如汽车、航空航天及3C行业等。
随着可持续发展理念的深入,汽车轻量化成为行业共识,节约油耗已经成为现代化汽车的重要发展方向。
为了进一步提高镁合金压铸件的使用寿命和耐腐蚀性,应积极优化和改善镁合金压铸件的表面处理工艺,充分发挥镁合金压铸件的应用优势。
本文分析了镁合金性能,阐述了镁合金压铸件的表面处理工艺。
关键词:镁合金压铸件;表面处理工艺由于镁合金具有较强的活性,和空气接触后会形成碳酸盐膜,镁合金表面防护性较差,因此应对镁合金压铸件采用合适的表面处理工艺,提高镁合金压铸件的耐磨性、抗腐蚀性和防护能力。
1.镁合金性能1.1切削性镁合金的切削阻力较小,仅为铝合金的1/4,钢铁的1/10,因此切削速度快,工具完整性较高,使用寿命长,镁合金材料加工成本低,加工性能好,加工能耗约为铝合金的65%。
1.2轻量性镁合金比强度高于钢和铝合金,低于强度最高的纤维塑料,比刚度与钢和铝合金相当,远远高于纤维增强塑料,比耐力、比强度比普通的铝和铁要高。
1.3耐蚀性镁材料本身具有良好耐蚀性,特别是高纯镁合金的耐腐蚀性比铁和低碳钢要好很多,远远超过铝合金。
镁合金中含有铜和镍,极大地降低了其耐腐蚀性能。
1.4减震性镁合金和其它金属材料相比,具有良好的减震性。
例如,在35MPa应力作用下,AZ91D镁合金衰减系数为20%,A380铝合金衰减系数仅为1%;在100MPa 应力作用下,AZ91D镁合金衰减系数为55%,A380铝合金衰减系数仅为4%[1]。
因此采用镁合金压铸件作为汽车结构件,有利于减轻汽车行驶过程中的震动和噪声。
2.镁合金铸件的表面处理工艺2.1微弧氧化表面处理工艺(1)表面清洗。
对镁合金压铸件采用微弧氧化表面处理工艺,首先清洗镁合金压铸件表面,仔细清除镁合金压铸件表面附着的氧化物、灰尘、油污、脱模剂等,可采用以下几种清洗方法:其一,碱清洗,对镁合金压铸件采用苛性碱液或者高浓碱洗液浸泡法,清洗效果显著,但镁合金压铸件碱清洗后,应及时用清水彻底冲洗,避免污染之后的处理溶液;其二,酸清洗,对镁合金压铸件进行酸清洗,去除不溶于碱液或者和表面结合紧密的污染物,如乙醇醋酸法和磷化法清除镁合金压铸件表面污物和氧化膜的效果较好,并且磷酸侵蚀可快速去除镁合金压铸件表面的微量金属,可防止局部电偶腐蚀[2];其三,超声波清洗,这种清洗方法具有较高的清洁度,对于镁合金压铸件的细缝、深孔也可以清洗干净,但是这种设备投资较大。
镁合金表面处理概况
鎂合金壓表面處理概論由於鎂的負電性強(-2.36V SCE),在大氣中的耐蝕性極差,所以在使用前必須對鎂合金壓鑄件根據具體要求進行適當的表面處理。
現對鎂合金表面處理技術可分為鉻化處理、磷化處理、鋅置換處理、化學腐蝕處理等四類表面處理技術。
一﹑鎂合金壓鑄件的表面處理技術鎂合金壓鑄件的表面一般需要依次進行預處理(清理、脫脂、酸洗等)、鍍膜、塗裝(噴漆、噴塑、鍍金屬等)等處理,通常所說的鎂合金壓鑄件的表面處理指的是鍍膜這道工藝,其主要作用是在壓鑄件表面形成與油漆、塑膠或金屬附著性能好的具有耐腐蝕性的保護膜層。
目前,在鎂合金壓鑄領域中主要採用的是濕法表面處理方法,也就是,使用處理溶液進行的表面處理方法。
現有的表面處理技術不盡相同,根據成膜條件,將鎂合金壓鑄件的表面處理技術歸納爲化學成膜和陽極氧化成膜二大類,下面僅對化學成膜進行介紹。
1. 鉻化處理規範3.鋅置換處理規範化學成膜技術主要是指鎂合金壓鑄件通過在化學溶液中進行一定時間的接觸、利用工件與化學處理液之間的化學反應在工件表面形成保護膜層的一類表面處理技術。
主要包括鉻化、磷化、鋅置換和化學腐蝕等處理技術。
1)鉻化處理鉻化處理就是工作在以鉻酸或重鉻酸鹽等爲主體的處理溶液中進行浸漬,使表面産生氧化鎂、氧化鉻或鉻酸鹽保護膜層的表面處理技術。
典型的處理規範如表1所示。
通常含鉻離子處理液的成膜性較好,對工件的表面質量要求不高,對厚、薄工件均適用。
鉻化處理膜層均勻,厚度通常爲0.5-3μm,可使工件的耐腐蝕性可以提高數十倍。
鎂合金的鉻化處理研究開展得較多,較爲成熟,但由於鉻離子對人體和環境的副作用較大,所以其應用已在逐漸減少。
2)磷化處理磷化處理就是工件在以磷酸或磷酸鹽爲主體的溶液中進行浸漬或採用噴槍進行噴淋,使表面産生完整的磷酸鹽保護膜層的表面處理技術。
典型的處理規範如表2所示。
磷化處理液的成膜性不如鉻化處理液的好,對工件的表面質量要求較高,通常不太適合於表面質量差的薄壁壓鑄件(壁厚小於2mm)的表面處理。
镁合金的表面处理
镁合金汪铸件的表面处理清华大学机械丁程系曾大本张鹏摘要:按照表面成膜过程中有无外加电压作用,将现有镁合金压铸件的表面处理技术归纳为化学成膜技术和阳极氧化成膜技术二大类。
分别介绍了化学成膜技术中的铬化处理、磷化处理、锌置换处理、化学腐蚀处理等4类表面处理技术和阳极氧化成膜技术中的常规阳极氧化、等离子体微弧阳极氧化等2类表面处理技术,同时还简要地介绍了作者新近开发的镁合金压铸件交流等离子体微弧氧化处理技术,论述了上述各种技术的特点,总结了在各种表面处理过程中获得高质量膜层应该注意的关键问题,并明确了镁合金压铸件表面处理技术今后的发展方向。
关键词:镁合金压铸件表面处理关键问题发展方向ABSTRACT : The existing surface treatment technology of magnesium alloy die casting were divided into two groups such as chemical coating and anode coating according to whether the voltage being exerted during coating。
The four types of surface treatment technology such as chromate treatment, phosphate treatment, zinc displacement treatment and chemical corrosion treatment in chemical coating and two types such as conventional anode coating and plasma microarc anode coating in anode coating were introduced together with the alternating current plasma microarc oxidization coating which was developed bythe author recently The characteristics of these kinds of technology were discussed. The critical problems for good coat in the process of these kindsof surface treatment were summarized。
镁合金表面处理技术——镁合金氧化技术
镁合金表面处理技术——镁合金氧化技术镁合金是最轻的金属结构材料,其密度为 1.75~1.90g/cm3。
镁合金的强度和弹性模量较低,但它有高的比强度和比刚度,在相同重量的构件中,选用镁合金可使构件获得更高的刚度。
镁合金有很高的阻尼容量和良好的消震性能,它可承受较大的冲击震动负荷,适用于制造承受冲击载荷和振动的零部件。
在摩托车工业中最常见的,就是镁合金轮框,例如NSR-250SP。
镁合金具有优良的切削加工性和抛光性能,在热态下易于加工成形。
上述特性以及超轻Mg-Li合金系(密度为1.35g/cm3)的问世,拓宽了镁合金的应用范围,并在航空、航天工业中继续保持一定的生命力。
但是镁合金的抗蚀性能较低,缺口敏感性较大;化学性能活泼,所以在熔炼、浇注镁合金时必须采用熔剂和保护气体进行保护,防止合金的燃烧。
镁合金熔体不得与水接触,否则容易引起燃烧或爆炸。
热处理时必须在保护气氛中进行。
基于镁合金的这些特点,许多镁合金的表面处理技术应时而生,其中不乏世界上最优秀的镁合金处理技术——镁合金微弧氧化、镁合金真空电镀等。
镁合金真空电镀虽有良好的表面性能效果,但其成本也相应高出许多。
所以,镁合金氧化技术将会在未来得到青睐,从而得到蓬勃的发展。
镁合金的氧化技术在国内是刚起步。
目前在国内,能做镁合金氧化的技术比较成熟的,主要有三种技术:1)常规阳极氧化处理常规阳极氧化处理也就是工件在低电压作用下进行的阳极氧化处理技术。
典型的处理规范如表5所示。
通常经过常规阳极氧化处理后,工件表面形成较为致密的氧化膜层,该膜层主要由氧化镁与六方氢氧化镁构成,与基体结合良好。
与化学成膜处理相比,常规阳极氧化处理膜层的耐蚀性、耐磨性好、机械强度高,工件的尺寸精度几乎不发生影响,在某些使用情况下可省去涂装工艺,直接可作为最终处理,因此常规阳极氧化处理技术得到了较为广泛的应用。
2)等离子体微弧阳极氧化处理将常规阳极氧化处理的电压升高到一定值,在阳极区将产生等离子体微弧放电,微弧直径一般在几微米至几十微米之间,在工件表面的停留时间约为几十毫秒,相应的温度可高达几千度,可使周围的液体汽化,形成高温高压区,在该区域内,在电场的作用下,可产生大量的电子和正负离子,因此可产生特殊的物理化学作用,使生成的氧化膜成为陶瓷质的有序结构(主要由立方结构的氧化镁构成),这种特殊的镁合金压铸件表面处理技术就是等离子体微弧阳极氧化处理技术。
镁合金压铸件的表面处理技术
镁合金压铸件的表面处理技术镁合金压铸件的表面一般需要依次进行预处理(清理、脱脂、酸洗等)、镀膜、涂装(喷漆、喷塑、镀金属等)等处理,通常所说的镁合金压铸件的表面处理指的是镀膜这道工艺,其主要作用是在压铸件表面形成与油漆、塑料或金属附着性能好的具有耐腐蚀性的保护膜层。
目前,在镁合金压铸领域中主要采用的是湿法表面处理方法,也就是,使用处理溶液进行的表面处理方法。
现有的表面处理技术不尽相同,我们根据成膜条件,将镁合金压铸件的表面处理技术归纳为化学成膜和阳极氧化成膜二大类,下面分别予以介绍。
1.化学成膜化学成膜技术主要是指镁合金压铸件通过在化学溶液中进行一定时间的接触、利用工件与化学处理液之间的化学反应在工件表面形成保护膜层的一类表面处理技术。
主要包括铬化、磷化、锌置换和化学腐蚀等处理技术。
1)铬化处理铬化处理就是工作在以铬酸或重铬酸盐等为主体的处理溶液中进行浸渍,使表面产生氧化镁、氧化铬或铬酸盐保护膜层的表面处理技术。
典型的处理规范如表1所示。
通常含铬离子处理液的成膜性较好,对工件的表面质量要求不高,对厚、薄工件均适用。
铬化处理膜层均匀,厚度通常为0.5-3μm,可使工件的耐腐蚀性可以提高数十倍。
镁合金的铬化处理研究开展得较多,较为成熟,但由于铬离子对人体和环境的副作用较大,所以其应用已在逐渐减少。
2.磷化处理磷化处理就是工件在以磷酸或磷酸盐为主体的溶液中进行浸渍或采用喷枪进行喷淋,使表面产生完整的磷酸盐保护膜层的表面处理技术。
典型的处理规范如表2所示。
磷化处理液的成膜性不如铬化处理液的好,对工件的表面质量要求较高,通常不太适合于表面质量差的薄壁压铸件(壁厚小于2mm)的表面处理。
磷化处理膜层的厚度较大,作为油漆底层,可使漆膜的粘附力、耐潮湿性和耐蚀能力提高几十倍至几百倍。
镁合金磷化处理的研究较少,目前的应用十分有限。
3.锌置换处理锌置换处理就是工件在以锌盐为主体的溶液中(通常加入焦磷酸盐)进行浸渍,使表面进行锌置换,从而产生完整的保护膜层的表面处理技术。
镁合金压铸件的性能及表面处理
19 9 9年 预计 20 0 5年 产 品 用镁合 单 件镁 合 金 预计 20 0 3年 镁 预 计 2 0 0 5年 镁 预 计 2 1 00年镁 ( 万辆 ) ( 万辆 ) 金 比例 ( 用 量 ( g %) k) 合金 用 量() t 合 余用 昔 () t 合 金川 鼍 () t
多 吨 ,9 9年 全 世 界 镁 的 用 量 为 4 . 19 0 5万 吨 ,
1 镁及 镁 合 金压 铸 件 的应 用 与 前 景
镁是一种储 量 十分 丰富 的元 素 , 地壳 在 中 的 丰 度 排 第 8 镁 合 金 的 密 度 小 于 2g , /
3
cm
,
其 中用 于 镁 合 金 压 铸 为 1 . 吨 , 3 % , 33万 占 2 预 测 到 20 04年 , 球 镁 的 用 量 将 增 至 5 . 全 27 万 吨 , 要 增 幅 将 来 自镁 合 金 压 铸 , 均 每 主 平
年增 幅 达 1 % ~1 % , 时 压 铸 镁 用 量 将 为 0 5 届 2 . 吨 , 19 3 3万 比 9 9年 增 加 1 O万 吨 , 占总 用 量
的 4 2 [ 。 4.% 1 、
在 实 用 金 属 中 , 重 最 小 , 铁 的 14 比 是 /,
铝 的 23 / 。镁 在 合 金 化 、 炼 、 铸 过 程 中 的 熔 压
开 发 ” 为 “ 五 ” 点 攻 关 课 题 。 加 快 镁 和 列 十 重
大幅度 降低 , 的 价格 已经 接 近 铝 的价 格 , 镁 镁 合 金 在 各 领 域 的 应 用 得 到 了迅 速 发 展 。 在 世 界镁 材 料 市 场 上 , 压 铸 件 占有 相 镁
AZ91D镁合金压铸工艺对表面处理的影响及表面喷涂金属涂层研究中期报告
AZ91D镁合金压铸工艺对表面处理的影响及表面喷
涂金属涂层研究中期报告
该报告主要研究了AZ91D镁合金压铸工艺对表面处理的影响以及表面喷涂金属涂层的情况。
以下是该报告的摘要:
1. 压铸工艺对表面质量的影响:
研究结果表明,AZ91D镁合金压铸后,表面质量会受到一定程度的影响。
具体来说,压铸过程会导致铸件表面出现气孔、裂纹甚至缺陷,表面粗糙度也会增大。
因此,为了获得高质量的镁合金零件,在压铸后需要进行表面处理,以保证零件的性能和外观质量。
2. 表面喷涂金属涂层的情况:
研究表明,使用热喷涂技术,可以在AZ91D镁合金表面形成涂层,提高表面耐磨性和抗腐蚀性。
热喷涂技术包括火焰喷涂、电弧喷涂、高速火焰喷涂等。
在测试中,使用高速火焰喷涂技术喷涂的WC/Co涂层具有较好的性能,表现出较高的硬度、高温耐磨性和抗腐蚀性。
综上所述,该研究重点关注了AZ91D镁合金压铸工艺对表面处理的影响,并探索了表面喷涂金属涂层的可能性。
未来研究将继续深入探究不同表面处理方法的性能和优劣,以支持更广泛的应用。
镁合金表面处理工艺
镁合金表面处理工艺通常包括以下几种方法:
1. 防腐蚀处理:镁合金具有较高的化学活性,在大气中容易产生腐蚀。
常见的防腐蚀方法包括电化学镀层、阳极氧化和化学镀等。
电化学镀层可以提供一层防腐蚀保护膜,而阳极氧化则能形成一层氧化层防护膜,增强抗腐蚀性能。
2. 表面硬化处理:镁合金的硬度相对较低,容易受到划伤和磨损。
为了提高表面硬度,常常采用热处理,如热压缩、热喷涂和热喷覆等方法,以增加表面层的强度和硬度。
3. 表面涂层处理:为了改善镁合金的耐磨性、防腐蚀性和美观性,可以采用表面涂层处理方法。
常见的涂层包括有机涂层、无机涂层和复合涂层等,可以选择合适的涂层材料和工艺来满足具体要求。
4. 表面改性处理:镁合金在一些特殊应用场景中需要具备特定的表面性能,如减摩、耐磨、耐高温、耐腐蚀等。
可以采用表面改性方法,如表面喷涂、表面机械处理、化学处理等,来实现对表面性能的改善和调控。
需要根据具体的应用需求和镁合金的特性选择适合的表面
处理工艺,以达到所需的功能和质量要求。
同时,在进行镁合金表面处理时,应注意工艺参数的控制、处理剂的选择和环境保护等因素。
压铸镁合金抛光
压铸镁合金抛光
压铸镁合金的抛光主要包括以下步骤:
1. 前期处理:在进行抛光前,镁合金的表面需要清洗干净,以去除油污和灰尘。
这可以使用热水和肥皂,或者使用特殊的清洗剂来完成。
2. 机械抛光:机械抛光是最常用的抛光方式之一,具体步骤包括:
* 采用不同颗粒的砂纸,从粗到细依次磨掉表面的凹坑和毛刺。
* 将砂纸更换为抛光机,磨光机等机械设备,以慢速或中速旋转抛光轮,进行高效的表面抛光处理。
* 最后用细砂布或磨粉轮进行抛光,以获得光泽表面。
3. 电化学抛光:在某些情况下,也需要使用基于电化学的抛光方法,具体步骤包括:
* 将样品置于电解槽中,并加上某种化学试剂,在介质条件下进行电离反应,去除表面的氧化物,以获得光滑的表面。
* 在正向电压下,通过电解液对样品进行研磨,使表面被剥离和腐蚀,以获得所需的表面功率值。
需要注意的是,镁合金容易与水和空气发生反应腐蚀,因此在抛光过程中需要选择高质量的抛光布,如平绒、丝绒等,以减少划痕的产生。
同时,抛光过程中会产生大量的镁粉,这些镁粉如果长时间堆积在角落或者在空气中漂浮,遇到明火的情况下可能会产生粉尘爆炸。
因此,需要采取适当的粉尘处理措施,如使用湿式除尘塔或布袋除尘器设备来处理抛光粉尘。
以上信息仅供参考,抛光操作需要专业技能,建议在专业人士的指导下进行。
压铸镁合金的表面处理技术_张燕
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1293~ 1302
(编辑 :袁振国)
各种防腐膜处理方法都有优缺点 , 为提高 耐蚀性 应采用铬酸盐系氧化膜 , 如果考虑电磁屏蔽性 应采用 非铬酸氧化膜 。
50
15~ 20
—
50
氢氧化钠
10
醋酸钠
10
3 阳极氧化处理
压铸镁合金件在腐 蚀严重的环境中使用时 , 对铸
件表面进行阳极氧化处理很有必要 。 与铝的阳极氧化 处理相比 , 氧化膜针孔结构是无规则的孔穴 , 调整氧化 膜厚度较困难 。封孔与铝相同 , 采用水和封孔 , 封孔稳 定性好 。压铸镁合金件膜的色调一般都是氧化膜本身 的颜色 , 要染色比较困难 , 就是染色 , 氧化膜色调暗淡 , 无光泽 。阳极氧化处理 , 见表 3 。
3 NaOH
湿润剂
4 NaF
Na4P2O7 Na2B4O7·10H2O
15 ~ 60 碳素钢 90 ~ 100 10
0.7 ~ 1.0 30 碳素钢 90 ~ 100 30
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镁合金压铸件的表面处理
摘要:按照表面成膜过程中有无
外加电压作用,将现有镁合金压铸件的表面处理技术归纳为化学成膜技术和阳极氧化成膜技术二大类。
分别介绍了化学成膜技术中的铬化处理、磷化处理、锌置换处理、化学腐蚀处理等4类表面处理技术和阳极氧化成膜技术中的常规阳极氧化、等离子体微弧阳极氧化等2类表面处理技术,同时还简要地介绍了作者新近开发的镁合金压铸件交流等离子体微弧氧化处理技术,论述了上述各种技术的特点,总结了在各种表面处理过程中获得高质量膜层应注意的关键问题,并明确了镁合金压铸件表面处理技术今后的发展方向。
能源危机与环境污染问题的日益突出,使得符合"符合性能优良、可近终形加工、可回收"材料发展方向的镁合金脱颖而出,成为本世纪最受亲睐的一种应用材料。
在目前和今后相当长的一段时期内,高效、节能的镁合金压铸件仍将是镁合金的主要应用产品。
由于镁的负电性强(-2.36V SCE),在大气中的耐蚀性极差,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,不象铝合金表面处理那样成熟和规范,这在一定程度上制约了镁合金压铸件的应用,本文拟对现有的镁合金压铸件的表面处理技术进行简要的归纳,并分析其关键技术问题和发展方向。
一〃镁合金压铸件的表面处理技术
镁合金压铸件的表面一般需要依次进行预处理(清理、脱脂、酸洗等)、镀膜、涂装(喷漆、喷塑、镀金属等)等处理,通常所说的镁合金压铸件的表面处理指的是镀膜这道工艺,其主要作用是在压铸件表面形成与油漆、塑料或金属附着性能好的具有耐腐蚀性的保护膜层。
目前,在镁合金压铸领域中主要采用的是湿法表面处理方法,也就是,使用处理溶液进行的表面处理方法。
现有的表面处理技术不尽相同,我们根据成膜条件,将镁合金压铸件的表面处理技术归纳为化学成膜和阳极氧化成膜二大类,下面分别予以介绍。
表1 铬化处理规范
表2 磷化处理规范
表3 锌置换处理规范
表4 化学腐蚀处理液
表5 常规阳极氧化处理规范
表6 等离子体微弧阳极氧化处理规范
1〃化学成膜
化学成膜技术主要是指镁合金压铸件通过在化学溶液中进行一定时间的接触、利用工件与化学处理液之间的化学反应在工件表面形成保护膜层的一类表面处理技术。
主要包括铬化、磷化、锌置换和化学腐蚀等处理技术。
1)铬化处理
铬化处理就是工作在以铬酸或重铬酸盐等为主体的处理溶液中进行浸渍,使表面产生氧化镁、氧化铬或铬酸盐保护膜层的表面处理技术。
典型的处理规范如表1所示。
通常含铬离子处理液的成膜性较好,对工件的表面质量要求不高,对厚、薄工件均适用。
铬化处理膜层均匀,厚度通常为0.5-3μm,可使工件的耐腐蚀性可以提高数十倍。
镁合金的铬化处理研究开展得较多,较为成熟,但由于铬离子对人体和环境的副作用较大,所以其应用已在逐渐减少。
2)磷化处理
磷化处理就是工件在以磷酸或磷酸盐为主体的溶液中进行浸渍或采用喷枪进行喷淋,使表面产生完整的磷酸盐保护膜层的表面处理技术。
典型的处理规范如表2所示。
磷化处理液的成膜性不如铬化处理液的好,对工件的表面质量要求较高,通常不太适合于表面质量差的薄壁压铸件(壁厚小于2mm)的表面处理。
磷化处理膜层的厚度较大,作为油漆底层,可使漆膜的粘附力、耐潮湿性和耐蚀能力提高几十倍至几百倍。
镁合金磷化处理的研究较少,目前的应用十分有限。
3)锌置换处理
锌置换处理就是工件在以锌盐为主体的溶液中(通常加入焦磷酸盐)进行浸渍,使表面进行锌置换,从而产生完整的保护膜层的表面处理技术。
典型的处理规范如表3所示。
锌置换膜层不但有良好的耐腐蚀性,而且可以明显提高金属的附着性能,进行锌置换处理后,可进行触击电镀铜、镀镍、镀铬等处理,所以锌置换处理主要用于镀金属前的压铸件的表面处理。
4)化学腐蚀处理
镁合金压铸件的化学腐蚀处理分二步进行,第一步采用铬酸-硝酸系溶液进行腐蚀;第二步在氢氟酸系溶液里进行处理,以除去第一步处理时生成的铬酸膜,同时在工件表面形成氟化镁膜层。
典型的处理液如表4所示。
由于化学腐蚀使工件表面击凹不平,所以难于得到平滑光亮的膜层,但由于提高了膜层的附着性,所以经化学腐蚀过的表面,可以直接进行镀镍、镀铬等处理。
2〃阳极氧化成膜
阳极氧化成膜主要是指镁合金压铸件作为阳极、在外加电压的作用下、通过在一定温度的溶液中进行一段时间的处理、利用工件与处理液之间的电化学反应在工件表面形成保护氧化膜层的一类表面处理技术。
阴极通常为槽体或不锈钢板。
阳极氧化成膜主要包括常规阳极氧化和等离子体微弧阳极氧化处理技术。
1)常规阳极氧化处理
常规阳极氧化处理也就是工件在低电压作用下进行的阳极氧化处理技术。
典型的处理规范如表5所示。
通常经过常规阳极氧化处理后,工件表面形成较为致密的氧化膜层,该膜层主要由氧化镁与六方氢氧化镁构成,与基体结合良好。
与化学成膜处理相比,常规阳极氧化处理膜层的耐蚀性、耐磨性好、机械强度高,工件的尺寸精度几乎不发生影响,在某些使用情况下可省去涂装工艺,直接可作为最终处理,因此常规阳极氧化处理技术得到了较为广泛的应用。
2)等离子体微弧阳极氧化处理
将常规阳极氧化处理的电压升高到一定值,在阳极区将产生等离子体微弧放电,微弧直径一般在几微米至几十微米之间,在工件表面的停留时间约为几十毫秒,相应的温度可高达几千度,可使周围的液体汽化,形成高温高压区,在该区域内,在电场的作用下,可产生大量的电子和正负离子,因此可产生特殊的物理化学作用,使生成的氧化膜成为陶瓷质的有序结构(主要由立方结构的氧化镁构成),这种特殊的镁合金压铸件表面处理技术就是等离子体微弧阳极氧化处理技术。
这是近年来刚刚探索出来的一种崭新的处理方法,典型的处理规范如表6所示。
因为微弧放电会使处理液的温度不断升高,所以为了保证处理液的温度恒定,进行表面处理时还需要采用循环冷却系统。
由于得到了陶瓷膜层为基体原位生长,因此完整、致密、与基体和油漆的附着性能好,具有优良的耐蚀性、耐磨性和电绝缘性。
目前采用等离子体微弧阳极氧化处理技术可根据具体要求,制备出装饰型、保护型、
功能型等陶瓷表面,已应用于实际生产,进一步的研究正处在不断的探索中。
3〃交流等离子体微弧氧化处理技术
作者近半年来针对镁合金压铸件的表面处理进行了研究,开发出了交流等离子体微弧氧化处理技术及相应的处理溶液。
该技术采用工频交流电对镁合金压铸件进行等离子体微弧氧化处理,与前述的阳极氧化处理相比,该技术不需用直流电源、设备简单,工件的表面处理时间大大缩短,其处理效率较其它方法提高了20倍以上,在处理镁合金压铸手机外壳时,一般在1分钟处理时间之内就可达到表面处理的全部要求。
在实际生产中的初步应用已经证明交流等离子体微弧氧化处理技术是一种非常实用、有前途的镁合金压铸件表面处理技术。
目前,该技术在其它方面的应用正在研究当中,相信不久将会取得可喜的成果。
二〃表面处理的关键技术问题
镁合金压铸件表面处理的目的,就是根据具体要求,采用合适的技术,得到满足要求的高质量的膜层。
由于目前现有的各种表面处理技术还分别存在各自的问题,所以要达到此目的,应该对不同处理技术中的关键问题有所了解。
1〃化学成膜中的关键技术
由于化学成膜是完全依靠处理液与工件之间的化学反应来进行的,不象阳极氧化成膜那样有外加电压的作用,所以要形成高质量的膜层,除了要严格遵守各个环节的操作规程以外,应对压铸件表面万分的均匀性予以充分的重视。
只有成分均匀的表面才能形成均匀的处理膜层,所以应确保镁合金液的成分均匀、压铸件的成分均匀、压铸件表面充分的清洁,尤其是采用成膜性能较低的无铬处理液对薄壁(小于2mm)压铸件进行处理时,对影响压铸件表面成分均匀性的合金液成分设计、压射速度、型模条件等要进行严格控制,力保压铸件表面成分的均匀、稳定。
2〃阳极氧化成膜中的关键技术
由于阳极氧化成膜是在外加电压的作用下进行的,所以该技术对压铸件的表面质量要求不象化学成膜那样苛刻,对于某一表有时甚至不进行预处理面的压铸件,总能够找到合适的处理电压和处理时间来得到高质量的膜层。
对于阳极氧化成膜,最关键的问题就是处理液的有效性问题。
对压铸件表面质量要求的降低,使脱模剂有机会进入处理液,如果脱模剂和处理液的选择不匹配,将导致处理液的迅速失效,另外,在等离子体微弧氧化成膜中,处理液的温度会迅速升高,这种温升将导致某些处理液的失效,影响表面处理效果。
因此合理选择脱模剂和处理液、保持处理液温度的恒定是阳极氧化成膜的关键技术问题。