一、鎂合金為什么要進行表面處理
鎂合金(jin)(jin)是(shi)一種具有獨特(te)性(xing)(xing)(xing)能和(he)豐富資源的(de)金(jin)(jin)屬材料,有密度(du)低、比強度(du)高、鑄(zhu)造性(xing)(xing)(xing)、加工(gong)性(xing)(xing)(xing)、導電性(xing)(xing)(xing)、導熱性(xing)(xing)(xing)和(he)良好的(de)電屏蔽性(xing)(xing)(xing)等特(te)點,應(ying)用廣泛。鎂合金(jin)(jin)成型(xing)后,一般都需(xu)要進行表面處理。
鎂合金(jin)之所以要(yao)進(jin)行表(biao)(biao)面處(chu)(chu)理(li),是因為鎂合金(jin)的陰極電位和(he)耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性能較(jiao)低(di),容易在潮濕、含硫和(he)海(hai)洋環境中發生嚴重的電化學(xue)腐(fu)蝕(shi),因此(ci)需要(yao)采(cai)取表(biao)(biao)面處(chu)(chu)理(li)和(he)保護措施來提高耐(nai)腐(fu)蝕(shi)性、耐(nai)磨性、可焊性、裝飾(shi)性等性能。
二、鎂合金表面處理工藝有哪幾種
鎂合金表面處理工(gong)藝(yi)有(you)多種,一般大致分為三類:
1、陽極氧化處理
(1)氟化物陽極氧化
在120V下,在25%氟化銨槽中(zhong)進(jin)行(xing)交流陽極氧化,去掉表面雜質(zhi)并形成一薄層(ceng)珍(zhen)珠似的(de)MgF2膜(mo)。因該膜(mo)使有機處(chu)理(li)結合較(jiao)差,在進(jin)一步處(chu)理(li)前(qian),通(tong)常在沸騰的(de)鉻酸中(zhong)將它剝去。
(2)電解陽極氧化
電解陽(yang)極氧(yang)(yang)化(hua)處(chu)理(li)能得到硬(ying)的(de)(de)類似陶(tao)瓷的(de)(de)涂(tu)層(ceng),該涂(tu)層(ceng)除(chu)防腐蝕外還(huan)有(you)一定的(de)(de)耐磨性。這種膜(mo)(mo)是多(duo)(duo)孔(kong)的(de)(de),在封(feng)(feng)(feng)閉前不起什么作(zuo)用(yong),但(dan)是可(ke)以(yi)通過(guo)把工件(jian)浸入熱的(de)(de)稀重鉻酸鈉和氟化(hua)銨溶(rong)液中,隨(sui)后排水(shui)并(bing)干燥使(shi)膜(mo)(mo)密(mi)封(feng)(feng)(feng)。較好(hao)的(de)(de)方法是用(yong)高溫固(gu)化(hua)環氧(yang)(yang)樹脂浸漬。樹脂密(mi)封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)陽(yang)極氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo)(mo)具(ju)有(you)很(hen)高的(de)(de)抗(kang)蝕和耐磨能力。氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo)(mo)具(ju)有(you)多(duo)(duo)孔(kong)的(de)(de)特點,但(dan)這些孔(kong)不穿透膜(mo)(mo)層(ceng),但(dan)可(ke)吸附(fu)油和蠟,使(shi)孔(kong)隙(xi)封(feng)(feng)(feng)閉。多(duo)(duo)孔(kong)膜(mo)(mo)可(ke)作(zuo)為涂(tu)層(ceng)的(de)(de)理(li)想(xiang)底層(ceng)。陽(yang)極氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo)(mo)不封(feng)(feng)(feng)閉,不起防護(hu)作(zuo)用(yong),必須進行封(feng)(feng)(feng)閉處(chu)理(li)。
2、等離子維微弧陽極氧化處理
等離(li)子(zi)(zi)微(wei)(wei)弧陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)是陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)技術的(de)(de)發展,它使用(yong)比普通陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)高(gao)的(de)(de)電壓(ya)。微(wei)(wei)弧氧(yang)(yang)化(hua)是將(jiang)Al、Ti、Ta等金(jin)屬或(huo)其(qi)合金(jin)置(zhi)于電解質水溶液中,利用(yong)電化(hua)學(xue)方法(fa),使該材料(liao)表面(mian)(mian)微(wei)(wei)孔中產(chan)生(sheng)火花(hua)放電斑點(dian),在熱化(hua)學(xue)、等離(li)子(zi)(zi)體化(hua)學(xue)和電化(hua)學(xue)共同(tong)作用(yong)下,生(sheng)成陶瓷(ci)膜(mo)(mo)層的(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)方法(fa)。等離(li)子(zi)(zi)微(wei)(wei)弧陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)在陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)區產(chan)生(sheng)等離(li)子(zi)(zi)微(wei)(wei)弧放電,火花(hua)存在時間為1-2s,火花(hua)放電使陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)表面(mian)(mian)局(ju)部溫度(du)升高(gao),使微(wei)(wei)區溫度(du)高(gao)于1000℃。從而(er)(er)使陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)物熔覆在金(jin)屬表面(mian)(mian),形成陶瓷(ci)質的(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo)(mo),大大提高(gao)了(le)陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo)(mo)的(de)(de)硬度(du)和致(zhi)密(mi)性。火花(hua)產(chan)生(sheng)的(de)(de)原因是由于外加電壓(ya)大于已沉積層的(de)(de)擊(ji)穿電壓(ya)。氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo)(mo)厚度(du)隨電流(liu)密(mi)度(du)和處理時間增(zeng)加而(er)(er)增(zeng)厚,一(yi)般膜(mo)(mo)厚度(du)在2.5-30um。等離(li)子(zi)(zi)體微(wei)(wei)弧陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo)(mo)的(de)(de)耐(nai)蝕(shi)性與抗磨性比普通陽(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)膜(mo)(mo)高(gao)。
3、金屬涂層處理
鎂合金(jin)也(ye)可(ke)(ke)用金(jin)屬涂層加以保(bao)護,金(jin)屬涂層可(ke)(ke)使用電鍍、化學鍍或熱噴涂方法獲得。電鍍層可(ke)(ke)選用Cu或Ni-Cr-Cu層。化學鍍膜通常用化學鍍Ni-P合金(jin)。
金屬涂層通常采用化學鍍鎳磷層。化學鍍鎳磷鍍層厚度均勻,硬度高,耐磨性好,有良好的耐蝕性,有很好的可焊性和可拋光性。鎂合金化學鍍鎳有兩種工藝:
(1)除油→電解(jie)除油→浸(jin)蝕(shi)→活化(hua)→浸(jin)鋅→氰化(hua)預鍍銅→浸(jin)稀酸(suan)→化(hua)學(xue)鍍鎳→后處理→烘烤(kao)。
(2)除油→電解(jie)除油→浸蝕→弱浸蝕→浸氫氟(fu)酸→化學鍍(du)鎳(nie)→后處理→烘烤。
工藝(1)要經打底處理,代價高,操作復雜。工藝(2)比工藝(1)簡單,直接化學鍍鎳,易操作,代價低。工藝(yi)(1)中預鍍銅的目的是為了提高鍍層和基體的結合力(li)(li)。這是因為銅和鎳的晶格(ge)常數接近,在兩種晶格(ge)匹(pi)配時(shi)晶格(ge)的畸變(bian)小,應力(li)(li)小,可以提高結合力(li)(li)。但(dan)也有人認(ren)為其(qi)結合力(li)(li)沒有工藝(yi)(2)的高。
鍍后零件在鉻(ge)酸或重鉻(ge)酸鈉溶液中于88-100℃下(xia)浸泡(pao)10min,對改(gai)善耐蝕(shi)性有好處,而在200℃烘烤1h對提高結(jie)合(he)強度(du)有益。