镁合金黑色化学转化膜工艺研究

合集下载

镁合金磷酸盐转化膜制备法

镁合金磷酸盐转化膜制备法

镁合金磷酸盐转化膜制备法
镁合金磷酸盐转化膜(也称磷化膜)制备法由于镁合金化学处理操作简单、便宜,长期以来镁合金普遍用各种化学方法处理,但是化学转化膜层比较薄,而且质脆多孔,所以一般只作为装饰及中间防护工序。

另一种化学处理方法是磷酸盐化学处理,生产的膜叫磷化膜,其耐蚀性好,一般用作涂料底层。

发表的有关镁合金磷酸盐处理法的基础资料很少,一些专利的铁磷酸盐处理法已经证明,其生成的膜作为在普通至严重腐蚀环境中镁合金压铸件油漆底层的性能是很满意的。

磷酸盐膜内层为重铬酸盐转化膜,具有独一无二的保护性能,并可以作为最严重腐蚀环境下使用的油漆底层,工业磷酸盐处理法对镁合金的适用性变化非常大,对于特殊的用途使用者应该进行评价。

采用重金属盐,如铜或者镍盐作为促进剂的磷酸盐处理液不适合用于镁合金。

在磷酸二氢盐溶液中处理金属,尤其是镁合金,它与游离的正磷酸反应生成磷酸二氢镁。

由于这一反应发生,使得镁合金表面层处磷化液PH值增加,反应向生成不溶性二或者三取代金属磷酸盐方向进行。

当达到磷酸盐溶液积的时候,就在金属表面上结晶生成磷化膜。

磷化膜生成过程主要取决于溶液酸度和反应速度,加上促进剂可以改变反应速度。

亚硝酸盐、硝酸盐、氯酸盐、氟化物、重金属盐等均可以作为促进剂。

但是,添加这些促进剂并不是一直能提高磷化膜成长速度,一般说来都会改善膜的质量。

至今促进剂在磷化膜生成过程中的作用没有统一的看法。

磷酸盐法主要作为高纯镁合金铸件的涂漆前处理。

新型锌系磷化处理液对于压铸AZ31B镁合金磷化膜具有很好的防腐蚀效果。

试验表明磷化液PH2.8,处理温度50摄氏度,处理时间五分钟,制得的膜最厚,可以达到20微末以上。

镁合金表面处理的研究现状

镁合金表面处理的研究现状

镁合金表面处理的研究现状一.概述镁合金是以镁为基加入其他元素组成的合金。

其特点是:密度小、比强度高、刚性好、弹性模量大、消震性好、刚性好、承受冲击载荷能力比铝合金大、刚性好、耐有机物和碱的腐蚀性能好。

主要合金元素有铝、锌、锰、铈、钍以及少量锆或镉等。

目前使用最广的是镁铝合金,其次是镁锰合金和镁锌锆合金。

主要用于航空、航天、运输、化工、火箭等工业部门。

在实用金属中是最轻的金属,镁的比重大约是铝的2/3,是铁的1/4。

但是,镁的应用和研究相对其它金属严重滞后,原因在于其韧性低、高温性能和耐腐蚀性能差,而且加工成形比较困难。

与铝、钛能生成自愈钝化膜不同,镁表面生成的氧化膜疏松多孔,不能对基体起有效保护作用,因此,在潮湿的空气、含硫气氛和海洋大气中,镁均会遭受严重的化学腐蚀,这极大地阻碍了其广泛应用。

通过合金化的方法来改善其性能,特别是期望发现“不锈镁”的努力至今还没有取得进展。

所以,镁合金零件在使用前须经过一定的表面改性或涂层处理。

目前,电化学镀层、转化膜等工艺技术已经应用于镁合金的防护,气相沉积涂层、涂覆、表面热处理等方法也受到密切关注,高能束熔覆等新技术也被尝试应用于镁合金表面性能的提高。

二.表面处理方法1.电镀和化学镀技术镁合金表面镀镍技术分为电镀和化学镀两种。

由于镁合金化学活性高,在酸性溶液中易被腐蚀,因此镁合金电沉积技术与铝合金电沉积技术有着显著的差异。

目前,镁合金电镀工艺技术有两种工艺:浸锌-电镀工艺和直接化学镀镍工艺。

为了防止镁合金基体在酸性溶液中被过度腐蚀,需要在处理前溶液中添加F-(F-与电离生成的Mg2+形成MgF2沉淀,吸附在镁合金基体表面可以防止基体过度腐蚀。

镁合金表面化学镀Ni-P合金是一种很成熟的工艺。

通常化学镀方法制备的Ni-P合金层是非晶态的,这层致密的非晶态Ni-P合金层可以有效地防止镁合金基体被腐蚀。

结合使用化学镀镍技术和滚镀技术可以在镁合金基体上形成一层晶态的Ni-P合金层。

AZ91D镁合金无铬化学转化膜的性能

AZ91D镁合金无铬化学转化膜的性能

DOI: 10.19289/j.1004-227x.2020.23.008 AZ91D镁合金无铬化学转化膜的性能王向荣(上海市普陀区绥德路789号,上海200331)摘要:采用由钛盐、无机酸和有机酸组成的溶液,在AZ91D镁合金表面制备了无铬化学转化膜。

用附带能谱仪的扫描电子显微镜和X射线光电子能谱仪研究了转化膜的形貌和成分,通过极化曲线和盐雾试验评定转化膜的耐蚀性,采用划格试验检测转化膜的结合力,考察了不同pH的化学转化溶液在0 °C和40 °C条件下的稳定性。

结果表明,所得到的灰白色化学转化膜主要成分为铝、镁和钛,其耐蚀性和结合力良好,最佳的pH范围是5.5 ~ 6.5。

关键词:铸造镁合金;无铬化学转化膜;耐蚀性;结合力中图分类号:TG178 文献标志码:A 文章编号:1004 – 227X (2020) 23 – 1643 – 05 Properties of chromium-free conversion coating on AZ91D magnesium alloy // WANG XiangrongAbstract: A chromium-free chemical conversion coating was prepared on the surface of AZ91D magnesium alloy in a solution composed of titanium salt, inorganic acid, and organic acid. The morphology and composition of the conversion coating were studied by scanning electron microscope (SEM) with energy-dispersive spectrometer (EDS) and X-ray photoelectron microscope. The corrosion resistance of the conversion coating was evaluated by polarization curve measurement and salt spray tests. The adhesion strength of the conversion coating was examined by cross-cut test. The stability of the chemical conversion solution with different pHs at 0 °C and 40 °C was investigated. The results showed that the main elements of the gray-white chemical conversion coating are Al, Mg, and Ti. The corrosion resistance and adhesion strength of the coating are good. The optimal pH range of the chemical conversion solution is 5.5 to 6.5.Keywords: die-cast magnesium alloy; chromium-free chemical conversion coating; corrosion resistance; adhesion Author’s address: No.789 Suide Road, Putuo District, Shanghai 200331, China由于镁在地球上的含量丰富,而且镁在工程金属中最显著的特点是质量轻,还具有比强度高、比刚度高、减震性能好、抗辐射能力强等一系列优点,因此开发利用镁合金产品是当今世界发展的潮流。

镁合金化学转化膜的研究进展

镁合金化学转化膜的研究进展
2 0 1 3 年5 月
电 镀 与 精 饰
第3 5 卷第 5 期( 总2 4 2 期)
・1 5・
d o i : 1 0 . 3 9 6 9 / j . i s s n . 1 0 0 1 — 3 8 4 9 . 2 0 1 3 . 0 5 . 0 0 5
镁 合 金 化 学转 化 膜 的研 究进 展
Z HOU Yo u ,YAO Yi n g — W U ,W U J i a n — z h a x i ,L I U We i — x i n g 。
( 1 . E l e c t r o c h e m i c a l S u r f a c e T e c h n o l o g y R e s e a r c h L a b o r a t o r y , S c h o o l o f C h e mi c a l E n g i n e e i r n g a n d T e c h . n o l o g y , H e b e i U n i v e r s i t y o f E l e c t r o c h e mi c a l , T i a n j i n 3 0 0 1 3 0 , C h i n a ; 2 . S c h o o l o f S c i e n c e , T i b e t U n i v e r s i .
Abs t r a c t:T h i s p a pe r r e v i e we d t h e s t a t u s o f c he mi c a l c o n v e r s i o n c o a t i n g s o n ma g n e s i u m a l l o y s a t h o me

镁合金发黑表面处理

镁合金发黑表面处理

镁合金发黑表面处理镁合金发黑表面处理是一种常见的表面改性技术,可以赋予镁合金良好的耐腐蚀性和装饰性。

镁合金作为一种轻质高强度材料,在航空航天、汽车制造等领域有着广泛的应用。

然而,镁合金表面易受到氧化、腐蚀等影响,限制了其进一步的应用。

因此,对镁合金表面进行发黑处理,不仅可以提高其耐腐蚀性能,还可以增加其美观度和装饰性。

镁合金发黑表面处理的方法有很多种,常用的有化学发黑和电化学发黑两种。

化学发黑是通过在镁合金表面形成一层致密的氧化膜,从而达到防止氧化和腐蚀的目的。

电化学发黑是利用电解液中的电流作用下,在镁合金表面生成氧化膜,并在其上形成黑色的化合物层。

化学发黑的方法相对简单,操作方便,成本低廉。

首先,将镁合金表面清洗干净,去除表面的油污和杂质。

然后,将镁合金浸泡在含有硝酸、硫酸等化学药品的溶液中,经过一定的时间后取出,清洗干净即可。

在该过程中,化学药品与镁合金表面的反应生成一层致密的氧化膜,使镁合金表面呈现黑色。

电化学发黑的方法相对复杂,需要借助电化学设备和电解液。

首先,将镁合金表面清洗干净,然后将其置于电解槽中,并在电解液中加入适量的添加剂,如硝酸、硫酸、氟化物等。

接下来,通过控制电解液中的电流密度和电解时间,使镁合金表面形成一层黑色的化合物层。

最后,将镁合金取出,清洗干净即可。

除了化学发黑和电化学发黑,还有其他的表面处理方法可以实现镁合金的发黑。

例如,通过热处理或喷涂等方式,在镁合金表面形成一层黑色的氧化膜或涂层。

这些方法都可以有效地改善镁合金的耐腐蚀性能,增加其美观度和装饰性。

总的来说,镁合金发黑表面处理是一项重要的技术,可以提高镁合金的耐腐蚀性能,增加其装饰性。

化学发黑和电化学发黑是常用的方法,具有操作简单、成本低廉的特点。

此外,还有其他的表面处理方法可以实现镁合金的发黑。

随着科技的不断进步,镁合金发黑表面处理技术也在不断创新,为镁合金的应用提供了更多的选择。

AZ31镁合金的氧化膜研究

AZ31镁合金的氧化膜研究

AZ31镁合金氧化膜的研究摘要在镁合金表面生成保护膜对镁合金起到保护作用,是一种最简单经济的方式。

本文对AZ31镁合金进行化学氧化成膜和电化学氧化成膜。

所用的镁合金试样表面积约为10-40cm2。

其中,化学氧化采用低浓度铬酸常温,化学氧化液的成分及含量为:CrO3(5g/L)、CaSO4(5g/L)。

对其氧化时间进行优化,得到2min左右时,氧化效果较好。

另外,本文采用了几种不同的电化学氧化方法成膜,发现电化学氧化液成分为NaOH/Na2SiO3/C6H5OH的电化学氧化方法所得的膜效果不错。

之后,改变这种电化学氧化液中各成分的含量,以进一步证明各成分的作用。

在化学氧化和电化学氧化成膜后,对试样进行静电粉末喷涂,测试涂膜性能。

发现涂膜性能良好。

另外,研究结果还表明:铬酸化学氧化所得的膜层均匀致密,孔隙率低。

电化学氧化所得的膜表面粗糙、多孔,孔隙率高。

对六价铬废液可以采用沉淀法回收处理。

关键词:AZ31镁合金,化学氧化,电化学氧化,静电喷涂A Study on the Oxide Film of AZ31 Magnesium AlloyAbstractA protective film on the surface of magnesium alloy can be used to protect the magnesium alloy, which is one of the most economical and simplest methods. In this paper, the chemical oxidation films and electrochemical oxidation films were prepared for AZ31 magnesium alloy. The surface area of magnesium alloy samples used in this paper was about 10-40cm2. Among them, the chemical oxidation films with low concentration of chromic acid were obtained at room temperature. The composition and content of chemical oxidation solution was CrO3 (5g/L), CaSO4 (5g/ L). Optimize its oxidation time, we found that the effect was better when the oxidation time is about 2min. In addition, several different methods of electrochemical oxidation films were used. When the electrochemical oxidation which solution components were NaOH、Na2SiO3 and C6H5OH were adopted , the effect was better . After then, to provide further evidence of the role of each component, we changed the contents of each component in the electrochemical oxidation of solution . The electrostatic powder coating was conducted after forming chemical oxidation films or electrochemical oxidation films. Coating performance was good when testing the properties. In addition, the results also showed that: chromate films obtained from chemical oxidation were even and tight, which porosity was lower. The surface of membranes from electrochemical oxidation were rough and porous, which porosity was higher. Waste solution including hexavalent chromium compounds could be recycled by precipitation method.Key words: AZ31 magnesium alloy, chemical oxidation; electrochemical oxidation; electrostatic spray目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1.镁及镁合金特性 (1)1.1.1.镁合金特点 (1)1.1.2.镁合金牌号 (1)1.2.镁合金的应用 (2)1.2.1.镁合金在汽车领域的应用 (3)1.2.2.镁合金在3C行业的应用 (4)1.2.3.镁合金在航天领域的应用 (4)1.2.4.镁合金在军事领域的应用 (5)1.2.5.镁合金在医疗器械上的应用前景 (5)1.3.镁合金腐蚀 (6)1.3.1.镁单质的不稳定性 (6)1.3.2.镁合金的第二相和杂质 (7)1.3.3.镁合金的环境因素 (7)1.3.4.镁合金的自然氧化膜 (7)1.4.镁合金表面防护 (8)1.4.1.化学氧化处理 (8)1.4.2.阳极氧化处理 (10)1.4.3.微弧氧化处理 (12)1.4.4.有机涂层处理 (12)1.4.5.金属涂层处理 (13)1.4.6.其他表面处理方法 (13)1.5.课题研究内容及意义 (14)1.5.1.课题研究内容 (14)1.5.2.课题研究意义 (14)第2章实验部分 (15)2.1.实验材料 (15)2.2.主要实验药品及设备 (15)2.2.1.实验药品 (15)2.2.2.实验仪器 (16)2.3.实验过程 (16)2.3.1.镁合金表面前处理 (16)2.3.2.化学氧化膜的制备 (17)2.3.3.电化学氧化膜的制备 (18)2.4.涂装 (20)2.4.1.几种主要的涂装施工方法 (20)2.4.2.涂料的分类 (20)2.4.3.进行涂装 (21)2.5.废液的处理及回收 (21)2.6.研究方法 (22)2.6.1.漆膜附着力测试 (22)2.6.2.漆膜耐腐蚀测试 (23)2.6.3.氧化膜的孔隙率测试 (23)第3章结果与讨论 (24)3.1.前处理时间的影响 (24)3.2.化学氧化结果与分析 (24)3.2.1.化学氧化液中各成分作用分析 (24)3.2.2.镀层表面形貌 (25)3.2.3.化学氧化时间对处理效果的影响 (25)3.2.4.漆膜性能测试结果与分析 (26)3.3.电化学氧化结果 (26)3.3.1.不同电化学氧化溶液的处理效果 (26)3.3.2.电化学氧化液浓度对处理效果的影响 (28)3.3.3.漆膜性能测试结果与分析 (31)3.4.氧化膜的孔隙率测试结果与分析 (31)3.4.1.化学氧化膜的孔隙率测试结果与分析 (31)3.4.2.电化学氧化膜孔隙率测试结果与分析 (32)第4章结论 (34)参考文献 (35)致谢 (36)外文原文 (37)中文翻译 (56)第1章绪论1.1.镁及镁合金特性镁为银白色金属,熔点648.8℃,沸点1107℃;其密度为1.74g/cm3,大约是铝的2/3,是铁的1/4。

镁合金的化学转化膜

镁合金的化学转化膜
Ab ta t Re iw W Sp e e t b u o n b o d p g es a d m i r c s fC rmi m—r o v r n s r c : v a rs ne a o th me a d a ra r rs n a n p o e s o h o u f e c n et g e d o e i f m rma n su aly .De 叩 hg o rf e c n et g s lt n WS x ce e tte n e f e pe f n i d f gei o m l s o 1 f - e o v ii ou i S e a td t m e e d o o l o e v— C r n o o h p r
[ 摘 要 ] 综述 了国内外关 于镬舍垒无铬化 学转化的现 状 、 工 艺, 出随着人 们环境 意识的提 高, 需开发 低毒 主要 指 急
性 的 无铬 转 化 处理 液 。
[ 关键词] 镬合金 ; 无铬 转化 ; 学转化膜 化 [ 圈 类号】 T l . 中 分 G7 4 45 [ 文献标识 码】 A [ 文章编号 ] 1 1 1 020) 一 O5 0 0 — 5 ( 20 O0 — 2 0 6 0 3
维普资讯
第3 5卷 第 3 期 20 年 3 02 月




V .5 N . d 3 o 3
Ma 删 r
MA RI I R E( TE A S P OI n0N
镁 合金 的 化 学 转 化 膜
钱建刚, 荻 。 李 郭宝兰 ( 北京航空航天大学材料学院, 北京 1 03 8 8) 0
1 前

因而耐蚀性很好L 。该方法 的致命 弱点是 处理 液 中含 有毒性 高 5 r 且易致癌的六价铬 , 随着人们 环保 意识 的增 强 , 价铬 的使用 正 六 目前 , 镁合金的无铬转化方法主要有 以下几类 。

AZ91D镁合金表面钼酸盐(Na2MoO4)转化膜的研究

AZ91D镁合金表面钼酸盐(Na2MoO4)转化膜的研究

中图分 类 号 :G 4 22: T 1 6. 文献标 识 码 : 文 章编 号 : 0 — 6 8 2 1 ) 3 4 A; 1 6 9 5 (0 0— 0 0 镁 合金 是工 程 应 用 中 最轻 的金 属 结 构 材 料 , 具
有 密度 小 , 比强 度 、 比刚 度 高 , 阻尼 性 、 削加 工 性 、 切
1 试 验条 件方 案 试 验 材料 为 A 9 D镁 合 金 , 样 尺寸 为 1mmx Z1 试 0
2 0
2 0 2 0 2 0 2 0 1 5

2 4 6 8 6 35 4 .- 7 - 5 0 7
1m 1mm, 样 经 粗 磨 细磨 至 表 面 无 痕 ; 蚀 介 0 m ̄ 0 试 腐 质 使 用 35 a 1 液 , 泡 时 间 为 4h 尔 后 测 其 .%N C 溶 浸 8, 腐 蚀率 。清 除试 样 表面产 物用 10 0g三氧化 铬 ( r CO) 加 1g铬 酸 银 ( g r 加 蒸 馏 水 配 制 成 10 ml 0 A CO ) 0 0 溶
表 1 A 9 D镁 合 金 表 面 转化 方 案 Z1
试样编号 N 2 O /g L N F( ・- p aMo 4( ・- ) a /g L‘ ) H值 转化 温度/  ̄ C

2 3 4 5 6
观形貌 、 膜成分 、 成膜机理及 耐蚀性能进行研究 , 为 实际生 产提 供依据 。
A 9 Z1 D镁合金表面 钼酸盐 ( aMo 4转化膜的研究 N 2 O)
郭志 丹 ,夏兰廷 ,马佰 才
( 太原科 技 大学 材料科 学 与工程 学 院 , 太原
00 2 3 0 4)
摘要 : 了提高 A 9D镁 合金 的耐蚀 性 能 , 镁合 金 表面进 行 转 化处理 。 采用 不 同配 比的 N : O- a 为 Z1 对 aMo 4N F

镁合金无铬化学转化膜的研究进展

镁合金无铬化学转化膜的研究进展
适 于工业应 用 的镁合 金表 面处理 技术 主要包括
强度 及 比刚度高 , 尼 性好 , 热 性 优 良, 阻 导 而且 易 于
回收利用 , 在汽车 、 电子 、 空航 天领 域 有广 阔 的应 航 用 前景 J 。镁合 金能 够 满足 家 用 电器 、 信 电子器 通
阳极 氧化 、 电镀 、 学 镀 、 学 转化 膜 处 理 等。化 学 化 化
s sa c it n

引 言
镁合金 是工业 应 用 的最轻 的金 属 结构 材 料 , 比
2 3 V, . 6 当与其 它金 属接 触 时 , 发生 电偶 腐 蚀 引 易
起 镁 的加速溶 解 , 这些 都 极 大 地 限制 了镁合 金 的应
用 』 。为 了扩 大镁合 金 在工 业 上 的应 用 范 围 , 在使 用 前必 须进行 表 面防腐蚀 处理 。
种 特定 溶液相 接触 , 发生 化学 反应 , 在金属 表面形 成

化 膜 , 层 自 然 氧 化 膜 不 能 有 效 地 保 护 金 属 这
层附 着力 良好 的难 溶 化合 物 层 , 而保 护 基 体 从
基 体 。 的 标 准 电 极 电 位 很 负 , 。 Ⅷ = 镁
Co tn s o a n su l y a i g n M g e i m Al s o
Z A in , HO nqu Wu Si e,L aw i Y hn F a u H 0 Qag Z U Wa—i, h— i I w Hu—e, U Z a , U Y - n j
Vo. 2 No 8 S ra 13 . e ilNo. 09 2
文章 编号 :0 13 4 (0 0 0 -0 0 0 10 —8 9 2 1 ) 8 0 3 —4

镁合金表面化学转化膜研究进展

镁合金表面化学转化膜研究进展

镁合金表面化学转化膜研究进展摘要:总结镁合金表面化学转化膜的研究现状,介绍铬酸盐转化膜、锡酸盐转化膜、磷酸盐/高锰酸盐转化膜、稀土转化膜、植酸转化膜和钥酸转化膜的处理工艺,讨论磷酸盐/高锰酸盐转化膜的成膜机理,分析各种化学转化膜的优缺点,展望今后镁合金表面化学转化膜的发展方向。

关键词:镁合金;化学转化膜;腐蚀防护;磷酸盐0引言镁合金具有密度小、比能量大、强度高和电磁屏蔽性能好等优点,广泛用于汽车、航天电子通信和工程结构材料等领域[1]。

但纯镁的标准电极电位非常负(-2.37 V,vs SHE),其腐蚀电位因介质而异,一般在-1.65~+0.5V之间[2]。

大部分镁合金性质活泼,容易在各种使用环境中被腐蚀,极大地限制了镁合金的开发与应用。

适当的表面处理能够极大地改变镁合金的耐腐蚀性能,扩大镁合金的使用范围[3]。

镁合金的表面处理方法很多,如电镀或者化学镀、金属涂层、阳极氧化、化学转化膜处理、激光处理和离子注入等[4-6]。

镁性质活泼,MgO会在合金表面迅速形成,阻碍沉积金属与基底形成金属键;基底的空隙和夹杂会成为镀层空隙的来源,使得金属涂层质量欠佳:镁在普通镀液中与其他金属离子的置换反应十分强烈,导致置换层松散无力[3]。

激光处理和离子注入等制备的涂层耐蚀性能优越,但生产设备昂贵,成本过高,工件形状尺寸受到限制[2]。

阳极氧化或微弧氧化膜具有很高的硬度和良好的耐蚀性,但设备占地大,投资较大,能耗高,膜层空隙率高,难以大规模推广应用。

化学转化膜法也称为化学氧化法,是使金属工件表面与处理液发生化学反应,生成一层保护性钝化层,化学氧化法生成的氧化膜比自然形成的保护膜有更好的保护效果,是提高镁合金防蚀性能最常用、最有效的方法。

与阳极氧化处理工艺相比,化学转化膜比较薄(0.5~3.0rtm),可用于保护涂料的基底,尤其适用于在特定环境下的防护,比如运输或储存过程中镁的防护和镁合金机械加工件表面的长期防护;而且化学转化膜工艺设备简单,投资少,处理成本低,并能够显著提高镁合金的腐蚀抗力,在镁合金表面处理中占较大比例[5-6]。

镁合金表面处理技术的研究进展

镁合金表面处理技术的研究进展

镁合金表面处理技术的研究进展发布时间:2021-12-03T06:49:04.810Z 来源:《科学与技术》2021年第29卷19期作者:王涛1 刘海军2[导读] 镁合金是一种密度小、强度高的优质合金材料,王涛1 刘海军2陕西黄河集团有限公司陕西省西安市 710043摘要:镁合金是一种密度小、强度高的优质合金材料,在工业中应用广泛,随着科学技术和工业经济的快速发展,人们越来越重视镁合金的生产以及其表面处理方式,而其耐磨、耐蚀性差制约其发展,本文综述了近年来表面处理技术,总结了镁合金表面处理技术的研究进展,为铸造镁合金表面处理技术提供借鉴与参考。

关键词:镁合金;表面出来;耐腐蚀性1前言Mg及其合金是重要的金属材料之一,是目前已经得到应用的密度最小(约1.7g/cm3)的金属材料。

镁合金具有高比强度、高导热性、高导电性等优良性能,被广泛应用在交通工具、化学化工、航空航天等领域。

由于镁合金是轻合金材料能代替其他的金属材料来显著地提高宇宙飞船和车辆的速度,使其轻量化。

随着我国轨道交通产业的飞速发展,轨道交通车辆减重要求迫切。

如今,轻量化设计己是车体设计的发展趋势。

但是,镁合金的耐腐蚀性能差并且化学性质活泼,限制其在一些领域中的应用。

近些年来,国内外的研究者从不同的角度来提高镁合金抗腐蚀性能,主要包括:开发新合金及提高纯度、采用快速凝固技术限制有害杂质的危害及表面处理等。

一般来说,表面处理是比较容易实现的,同时对提高镁合金的表面性能也是效率最高的。

2镁合金表面处理工艺2.1化学转化法化学转化是利用化学转化膜完成镁合金表面处理的一种处理工艺。

根据溶液组成,目前使用的化学转化膜可分为稀土元素、有机酸、磷酸盐、锡酸盐、铬酸盐、高锰酸钾等。

在传统生产中,铬酸盐膜具有良好的致密结构,含铬组织结构水具有较强的自愈能力和超耐腐蚀性。

然而,利用铬生产化学膜时,其附件含有毒性,废水处理难度大,成本高,因此开发无铬转化技术迫在眉睫。

镁合金无铬化学转化膜的研究进展

镁合金无铬化学转化膜的研究进展
C ia hn )
Absr c : i h n r a e i e p e a r ne s o n io t a t W t te i c e s n p o l wa e s fe vr nme a r tc in, d v lp e to o tx c h ntlp o e to e eo m n f n n— o i p lu in— r e c r mi m — r e c n e so c ai g e s m oe a d m o e a tn in.Pr g e s i r s a c n ol to fe h o u fe o v r in o tn g t r n r te to o r s n e e rh o
( n i n e t n hmi l nier gS ho,S e) n o t h i U i r t, h n ag10 , E vr m na a dC e c g ei c ol hnr gP l e n nv s y S e yn 0 9 o l aE n n a yc c ei 1 5
c r me fe he c lc n e so o t o g e i m l y i e iwe n d ti. e h lg e fp o — h o — r e c mia o v r in c a i frma n su al sr v e d i e al T c noo is o h s ng o
( 阳理 工大 学 环境 与化 学工 程学 院 , 宁 沈 阳 1 0 5 ) 沈 辽 0 19 摘要 :随着人 们环 保 意识 的提 高 , 开发 无 毒 无 污 染的镁 合 金 无铬 转化 膜 也越 来越 得 到 重视 。较 详
细地 综述 了镁合 金 无铬化 学转化膜 的 发展 现 状 , 要介 绍 了磷 酸 盐转 化 膜 、 酸 盐一 主 磷 高锰 酸 盐 转化

AZ91D镁合金表面锰酸盐化学转化膜的研究

AZ91D镁合金表面锰酸盐化学转化膜的研究
a。
学转化工艺试验 ,对 比两者 的腐蚀结果 [1 5 ;③在 - 6 A 9 D合金转化膜表 面及 Q 3 碳钢表面涂聚氨酯 Z1 25 和氟 一 涂 料进 行 结合 力 的对 比试 验 , 钢表 面 进行 碳 碳
粗化处 理 达到 S 2标 准 。 a
镁 合 金 是碱 性 材 料 , 在 酸性 溶 液 中的腐 蚀 会 出 其
K O- ( 2O )-H值调 整 剂 。各试 样 的腐 蚀速 Mn 4Mn HP 2p . 率 随 转 化膜 用 溶 液 的 p H值 的减 小 而增 大 ,H值 相 p 近 的转 化膜 腐蚀 速 率相 近 。 采用 p H值 调整剂 的转化 工 艺 的 5 试样 的耐蚀 性 最好 , 蚀 速率 为 1 5 m 号 腐 .m / 0
A 9 D镁合金表面锰酸盐化学转化膜的研究 Z 1
夏兰廷 ,郭志 丹 ,杨 娜( 太原 科 技 大学材 料 科学 与工 程 学院 , 太原 0 0表 面利 用 无铬 的 K 0- ( 2O ) H值 调 整 剂转 化液 进 行 化学 转化 。分 析 了 在 Z1 Mn4Mn HP p
化学 转 化 。A 9 D镁 合 金 在 K 0一 ( P 一H Z1 Mn Mn H2O )p
14 . 3
13 -2

D0W 7
75 .
1O .8
值调整剂中的化学转化工艺为 : ①将 A 9 D镁合 金 Z1 置于 K n 4 n HP 溶液中转化数分钟 ; 向转 M 0 M ( EO ) 一 ② 化液 中加 入 p 值调 整 剂 将 转 化液 调 整 成 中碱 性 再 H
转化数 分 钟 , 同时进 行美 国 D W7 N r Mg 化 O ( a O一 F) C
5 K O- ( 2O ) H值调整剂 Mn 4Mn HP rp

镁合金黑色化学转化膜工艺

镁合金黑色化学转化膜工艺

评 价 指 标 耐 腐 蚀 附 着 强 性 / s 度/ 次
4. 5 5. O 6. 0
7. 0
g L添加 剂 : / 0为 8 5—10 ;为 1 2 mi。 0% t 0~ 0 n 1 3 检 测方 法 .
1 1 1 l

1 2 3
3 .7 0 6
2. 4 3 7. 3 3
3.3 O 3
2 .3 9 3
1. 66 6. H OD
表 1 正 交 试 验 因素 水 平 表
A B C D
Kl
附 着
强 度
K 2
K 3

8 1 .7
7 1 .7
3. 00
6 6 .7
7 3 .3
0. 3 8
1 ~2 mi O 0 n。
K1
2 0 5. 0
2 3 8. 3
2 33 9.
2 6 8. 7
耐 腐
蚀性
I ( 2
K 3

3 .3 2 .7 2 3 9 6
3 .0 3 . 3 10 0 3
7. 3 3 5.1 7 2. 0 0 6. 0 5
2.3 83
品生 产成 本 , 避免 损 失 , 救 制 品 的最有 效 途 径 , 挽 意 义相 当重 大 。
镀、 化学转化及有机涂层 等 , 中化学转化 处理工 其 艺简单 、 成本低廉 , 因此被广泛采用¨ 。 J
某 公 司镁合 金 零 件产 品 因技 术 要 求 , 将 镁 合 需 金零 件 表 面处理 成 黑 色膜 层 , 该膜 层 被 广 泛 用 于 光 学仪 器 消光 、 装 底 层 及 保 护 镁 合 金 之 用 , 求 膜 涂 要

镁合金黑色氧化

镁合金黑色氧化

镁合金黑色氧化一、什么是镁合金黑色氧化?镁合金是一种轻质高强度的金属材料,广泛应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域。

然而,镁合金的表面容易被氧化,导致其腐蚀性能下降。

为了解决这个问题,人们发明了一种特殊的表面处理技术——镁合金黑色氧化。

镁合金黑色氧化是指将镁合金表面通过特殊处理工艺,在表面形成一层均匀、致密、具有耐腐蚀性和装饰性的黑色氧化层。

这种氧化层不仅可以提高镁合金的耐腐蚀性能,还可以增加其美观度。

二、为什么要进行镁合金黑色氧化?1. 提高耐腐蚀性能由于镁合金表面容易被氧化,导致其腐蚀性能下降。

而经过黑色氧化处理后,可以在表面形成一层均匀、致密的氧化层,从而提高了其耐腐蚀性能。

2. 增加美观度经过黑色氧化处理后的镁合金表面呈现出黑色,具有一定的装饰性,可以增加产品的美观度。

3. 提高硬度和耐磨性经过黑色氧化处理后的镁合金表面硬度和耐磨性都得到了提高,从而增加了其使用寿命。

三、镁合金黑色氧化的工艺流程1. 表面处理在进行镁合金黑色氧化之前,需要对其表面进行一系列的处理。

首先需要将表面清洗干净,去除杂质和油污。

然后通过酸洗、碱洗等方式去除表面氧化层,以便于后续处理。

2. 预处理将经过清洗和去氧化层的镁合金件放入预处理槽中,在槽内进行预处理。

预处理包括活化、钝化等步骤。

活化是指使用强酸或强碱将表面活性提高,以便于后续反应进行;钝化是指在活化之后使用缓蚀剂将表面钝化,以防止反应过程中产生不良影响。

3. 黑色氧化经过预处理之后,将镁合金件放入黑色氧化槽中,在槽内进行反应。

黑色氧化液主要由硫酸、亚硝酸钠、氟化物等组成。

在反应过程中,亚硝酸钠可以起到还原剂的作用,将镁离子还原为金属镁,并形成一层致密的氧化膜。

氟化物可以在氧化膜上形成一层光滑、均匀的黑色膜。

4. 洗涤和干燥经过黑色氧化处理之后,需要对其进行洗涤和干燥。

洗涤是指将表面残留的黑色氧化液清洗掉,以防止其对产品产生不良影响。

干燥是指将表面水分除去,以便于后续处理和使用。

镁、铝化学转化膜技术

镁、铝化学转化膜技术

镁、铝化学转化膜技术摘要:金属表面化学转化膜是金属防腐的关键,综述了当前金属表面化学转化膜的研究进展和工业现状。

从传统磷化和新型硅烷化,锆盐陶化技术的原理,工艺特点,存在问题等对金属表面化学转化膜技术进行比较分析。

关键词:镁合金铝合金化学转化膜腐蚀1 引言金属腐蚀带来损失巨大,有机涂层是最常用的金属防腐手段。

然而,有机涂层大多是一些高聚物,与金属的相容性较差,致使涂层与金属的粘接强度差,从而使得有机涂层起不到理想的防腐作用。

此外,金属表面的有机物也会影响涂层的粘结性。

因此,对金属基体进行表面处理"又称涂装前处理;以增加金属与涂层间粘结力是金属工件涂装工艺中至关重要的一步。

涂装前处理目的是提高金属表面的清洁度和浸润性。

涂装前处理技术经历了从简单的手工前处理到机械前处理和化学前处理,酸洗、磷化、铬酸盐钝化、无磷涂装前处理新工艺等;不断完善的发展历程。

化学前处理法通常是在金属表面形成一层化学转化膜,该转化膜既有一定的防腐能力,可以避免零件在涂覆涂层前短暂的时间内返锈,又可以增加零件表面的粗糙度,增加涂层与基底的结合力。

研究表明,化学转化膜在金属表面的成膜机制及膜层结构是决定粘结性能的关键。

磷化是目前工业上应用极广的一种化学转化膜技术,但由于这种技术存在高污染、高排放、高能耗而面临严峻挑战。

新型环保型无磷转化膜技术正是在这种背景下诞生[1]。

2 镁合金表面化学转化处理方法化学转化处理是目前镁合金常用的表面处理工艺之一。

通过化学或电化学处理方法,可以在镁合金表面形成一层由氧化物、铬化物、磷化物或其他一些化合物组成的具有良好附着力的难溶膜层。

目前用于镁合金的化学转化工艺主要有铬酸盐工艺、磷酸盐/高锰酸盐工艺、锡酸盐工艺以及稀土盐工艺和植酸转化膜工艺等[1]。

2.1 铬酸盐转化膜铬酸盐转化技术是目前化学转化工艺技术最为成熟的一种。

道(Dow)化学公司开发的铬酸盐转化技术最具代表性(见表1)。

高瑾等采用Dowl方法在镁合金表面制备的铬化膜形貌具有显微网状裂纹,膜层主要组成为 MgO·Cr2O3、CrO3及MgCrO4。

镁合金黑色氧化工艺[发明专利]

镁合金黑色氧化工艺[发明专利]

(10)申请公布号 CN 102747351 A(43)申请公布日 2012.10.24C N 102747351 A*CN102747351A*(21)申请号 201210235479.8(22)申请日 2012.07.09C23C 22/06(2006.01)C23C 22/24(2006.01)C23C 22/33(2006.01)(71)申请人北方光电集团有限公司地址710043 陕西省西安市长乐中路35号(72)发明人李麦翠 王新军 李晓菲 刘利(74)专利代理机构西安吉盛专利代理有限责任公司 61108代理人张培勋(54)发明名称镁合金黑色氧化工艺(57)摘要本发明设计一种氧化工艺,特别是一种针对镁合金的镁合金黑色氧化工艺,其特征在于包括以下步骤:1)用有机溶剂除油;2)超声波除油;3)水洗;4)酸洗或喷砂;5)水洗;6)黑色氧化,即将清洗后的待处理的镁合金零件立即放入温度在85~100℃氧化液中浸泡10~20分钟,pH 值控制在2~4之间;7)水洗;8)干燥。

它提供一种有效的镁合金前处理工艺及镁合金黑色氧化工艺,使镁合金表面形成一层附着牢固,色泽黑,均匀一致的氧化膜层。

(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书4页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书 1 页 说明书 4 页1/1页1.镁合金黑色氧化工艺,其特征在于包括以下步骤:1)用有机溶剂除油;2)超声波除油;3)水洗;4)酸洗或喷砂;5)水洗;6)黑色氧化,即将清洗后的待处理的镁合金零件立即放入温度在85~100℃氧化液中浸泡10~20分钟,PH 值控制在2~4之间;7)水洗;8)干燥。

2.根据权利要求1所述的镁合金黑色氧化工艺,其特征是:所述的用有机溶剂除油是在温度10℃~35℃用干净汽油或其它有机溶剂将镁合金零件浸泡3~5分钟。

3.根据权利要求1或2所述的镁合金黑色氧化工艺,其特征是:所述的用有机溶剂除油是在温度20℃用干净的汽油或其它有机溶剂将镁合金零件浸泡4分钟。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

38
Mn O4・ H2 , / S 5 0 g L
40 7 —_ 5 l —- 0 O 3
涂 装

电 镀
表 3 正 交试 验 结 果

2 1 年第 2期 01

添加 剂 ,/ gL 温度, ℃
时间 , n mi 2 3 检 测方 法 .
因素 A
1 1 1 2 2 2 3 3 3
2 1 年 4月 01



电 镀
3 7
镁 合 金 黑 色化 学转 化膜 工 艺研 究
薛寿昌
( 南中光学集团利达模 具公 司, 河 河南南阳 ,70 2 438 )

要 通过正交试验, 优化得出镁合金黑色化学转化膜最佳工艺配方参数。分析 了 各成分对镁舍金黑色化学转
镁 合金 ; 色转化膜 ; 黑 正交试验
面改性处理 , 主要有 阳极 氧化、 微弧 氧化、 化学镀 、 化学转化膜 、 有机涂层 等。其 中化学转化处理 以其
为 M 1 ( K 1 1) B 5 Z 6 H 8 。各合 金 元素 的质 量 分数 见
表 1 。
裹 1 合金元素的质量分数
合金元素 质量分数 , % 合金元 素 质量分数 , %
公 司生 产 ) 。
2 2 工艺 流程 .
Z r
C u
0 0 .5
其它
0 3 .0
理。通过一段时间的试生产 , 镁合金黑色化学转化
膜处理存在的主要问题有 : () 1 膜层外观、 着强度差 。用脱脂棉可轻 松 附
擦 去膜 层 ;
上挂一脱脂 一水洗 一酸洗一水 洗一化学转化 膜一水 洗 一 填充 一 热水 洗 一热 风干 燥 一下 挂 一
结构件近年来大量使 用 了镁合金材 料。做好镁合
金表面处理 , 降低军 民品生产成本 , 对 避免损失 , 完
收稿 日期 :0 - 1 1 2 1-  ̄ 5 14)
M S 4・ H 0,/ g0 7 2 gL
4 _ 7 0.5
作者简介 i 昌(92 ) 男, 工程师 , 薛寿 16 一 , 高级 主要从 事表 面处理 工艺研 究与开发工作。
化膜耐腐蚀性 、 附着强度的影响 。
关键词
1 前 言
自2 世纪 9 0 0年代 中期 以来 , 新型轻合金材料
成生产任务, 意义相当 重大。
2 试验条件
2 1 试验所用化学试剂和镁合金试样 . 镁合金试样规格为: r 3m 5a 0 m× 0 m× 0 m, 1m 牌号
的研究越来越受到重 视。镁合 金凭借其优 良的性 能受到许多国内外专家 的关注。但是 , 镁合金 同时 也存在耐腐蚀性及 附着强度 差、 易燃 、 室温 塑性 变 形 困难等缺点 , 使得镁合金的应用受到了很大 的限 制, 因此 , 需进行有 效 的防护处 理才能发挥其 优 良 性能。提高镁合金的耐腐蚀 性, 通常需对其进行表
检验。
() 2 膜层耐腐蚀性能差 。
这些问题 已经成了镁合 金表 面处理瓶颈问题 , 必需尽快加以解决 。我们公 司的光学结构件 、 军品
结合有关文献资 料 。确定镁 合金黑 色化学 】
转化膜 的基础工艺配方及操作条件为 :
Na C 2 2 r07・ H2 g L 2 0,/ l0 10 2— 5
耐腐蚀性 附着强度

2 3 2 5 2 7 3 0 3 3 3 4 3 2 3 l 3 O

45 . 5 6 7 75 . 1 0 8 75 . 6
根据兵器行业标准 wJ67 20 ( 20 — 03 兵器产品表 面化学处理与电化学氧化处理膜层通用规范》 中的 擦拭法检测附着强度。 根据航 空行 业标准 H 56 —17 《 合金化 B 0 1 97 镁 学氧化膜层质量检 验》 中的滴定法 检测膜 层耐腐
A l Mn Z n 0 o .5 O O .l 5 0—6 0 . . 0 3—0 9 . . Ni S i F e B e O05 . 0 00 .5 00 .5 0 Ol .
工艺简单、 成本低廉被广泛采用…。 我公司产 品要求 将镁合金零 件表 面处理成 黑 色膜层 , 该膜层 被广泛 用于光学仪器 消光、 涂装 底
蚀 K 3 3 l 3 3 3 .7 2 .3 0 3 O 6 9 3

经分析确定 N 2r 7・ H 0、 gO ・ H O a 2 C 0 2 2 M S4 7 2 、 M S ・ H 0及添加剂为正交试验 的 4个影响因 nO 5 : 素, 每个 因素取 3个水平 , 试验温度 8  ̄- 10C, 5C 0  ̄ 时间 1m n 0 i。正交试验因素水平如表 2 0i  ̄2 mn 。
评价指标 D
l 2 3 3 1 2 2 3 1
8 — 1o 5 0 l O—.0。 2

1 2 3 4 5 6 7 8

1 2 3 l 2 3 1 2 3

l 2 3 2 3 1 3 1 2
层及保护镁合金之用 , 要求膜层具 有极好 的附着强 度和在大气 中的耐腐蚀 性。根据公 司军 民品生产 的特点 , 结合公 司现有设 备及生产条 件 , 在众 多的 镁合金表 面处理 方法 中, 们采 用化 学转 化膜 处 我 所用化 学试 剂为 : aC2 7・ H 0 M s 4・ N2r 0 2 2 ; go 7 : M S 。 5 2 添加剂 ( H 0; n O ・ H 0; 由中原电镀技术实业
蚀性 。
3 正 交试验
试 验采用 4因素 3水平 I ( 正交 试验 表 。 J 3) 9
3 1 因素水 平 .


耐 K 2 1 5
2 .3 2 .3 2. 7 8 3 9 3 8 6
腐 l 3 ・3 2 ・7 2 .3 3 .3 ( 2 3 9 6 8 3 0 3 2
相关文档
最新文档