一、鎂合金為什么要進行表面處理
鎂合(he)金是一(yi)種具有(you)(you)獨特(te)(te)性能和豐富資源(yuan)的金屬材料,有(you)(you)密度低、比(bi)強(qiang)度高、鑄(zhu)造性、加工性、導電性、導熱(re)性和良好的電屏蔽性等特(te)(te)點(dian),應用廣泛。鎂合(he)金成型后(hou),一(yi)般(ban)都需要(yao)進行表面(mian)處理。
鎂合(he)金之所(suo)以要進行表面處理(li)(li),是因為鎂合(he)金的陰極電(dian)位和耐腐蝕性(xing)(xing)能較低,容易(yi)在潮(chao)濕、含硫和海洋環境中(zhong)發(fa)生嚴重的電(dian)化學腐蝕,因此需(xu)要采(cai)取(qu)表面處理(li)(li)和保(bao)護(hu)措施(shi)來提高耐腐蝕性(xing)(xing)、耐磨(mo)性(xing)(xing)、可焊性(xing)(xing)、裝(zhuang)飾性(xing)(xing)等性(xing)(xing)能。
二、鎂合金表面處理工藝有哪幾種
鎂合金表面處理工藝(yi)有多種,一般大致分為(wei)三類:
1、陽極氧化處理
(1)氟化物陽極氧化
在120V下,在25%氟化(hua)銨槽中(zhong)進行交流陽(yang)極(ji)氧化(hua),去(qu)掉表(biao)面雜質并形成一薄層珍珠(zhu)似(si)的(de)MgF2膜。因該(gai)膜使(shi)有機處理(li)結合(he)較(jiao)差,在進一步(bu)處理(li)前,通(tong)常在沸(fei)騰(teng)的(de)鉻酸中(zhong)將它剝去(qu)。
(2)電解陽極氧化
電解(jie)陽(yang)極(ji)氧化(hua)(hua)處(chu)理(li)能得到硬的(de)(de)(de)類似陶瓷的(de)(de)(de)涂(tu)層(ceng)(ceng),該涂(tu)層(ceng)(ceng)除防(fang)(fang)腐(fu)蝕外還有(you)一定(ding)的(de)(de)(de)耐磨性。這(zhe)種膜(mo)(mo)(mo)是(shi)多孔(kong)的(de)(de)(de),在封(feng)(feng)(feng)閉前(qian)不(bu)(bu)起什么作(zuo)用(yong)(yong),但(dan)是(shi)可(ke)以(yi)通(tong)過把工件(jian)浸入熱的(de)(de)(de)稀(xi)重鉻(ge)酸鈉和氟化(hua)(hua)銨溶液中,隨(sui)后排(pai)水并干燥使膜(mo)(mo)(mo)密封(feng)(feng)(feng)。較好的(de)(de)(de)方法(fa)是(shi)用(yong)(yong)高(gao)溫固化(hua)(hua)環(huan)氧樹(shu)脂(zhi)浸漬。樹(shu)脂(zhi)密封(feng)(feng)(feng)的(de)(de)(de)陽(yang)極(ji)氧化(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)具有(you)很(hen)高(gao)的(de)(de)(de)抗蝕和耐磨能力。氧化(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)具有(you)多孔(kong)的(de)(de)(de)特點,但(dan)這(zhe)些孔(kong)不(bu)(bu)穿透膜(mo)(mo)(mo)層(ceng)(ceng),但(dan)可(ke)吸附油和蠟,使孔(kong)隙封(feng)(feng)(feng)閉。多孔(kong)膜(mo)(mo)(mo)可(ke)作(zuo)為涂(tu)層(ceng)(ceng)的(de)(de)(de)理(li)想底層(ceng)(ceng)。陽(yang)極(ji)氧化(hua)(hua)膜(mo)(mo)(mo)不(bu)(bu)封(feng)(feng)(feng)閉,不(bu)(bu)起防(fang)(fang)護(hu)作(zuo)用(yong)(yong),必須進行(xing)封(feng)(feng)(feng)閉處(chu)理(li)。
2、等離子維微弧陽極氧化處理
等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)微(wei)弧(hu)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)是陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)技術(shu)的(de)(de)(de)(de)發展(zhan),它(ta)使(shi)(shi)(shi)用(yong)比普(pu)(pu)通陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)高的(de)(de)(de)(de)電(dian)壓。微(wei)弧(hu)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)是將(jiang)Al、Ti、Ta等(deng)金(jin)屬(shu)或其(qi)合金(jin)置于電(dian)解質水溶液(ye)中,利用(yong)電(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學方法(fa)(fa),使(shi)(shi)(shi)該材料表面(mian)微(wei)孔中產(chan)生火(huo)花(hua)放(fang)電(dian)斑(ban)點,在熱(re)化(hua)(hua)(hua)(hua)學、等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)體化(hua)(hua)(hua)(hua)學和(he)電(dian)化(hua)(hua)(hua)(hua)學共同作用(yong)下,生成(cheng)陶瓷膜(mo)層的(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)方法(fa)(fa)。等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)微(wei)弧(hu)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)在陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)區(qu)產(chan)生等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)微(wei)弧(hu)放(fang)電(dian),火(huo)花(hua)存在時間為1-2s,火(huo)花(hua)放(fang)電(dian)使(shi)(shi)(shi)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)表面(mian)局部溫度升高,使(shi)(shi)(shi)微(wei)區(qu)溫度高于1000℃。從而(er)使(shi)(shi)(shi)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)物(wu)熔(rong)覆在金(jin)屬(shu)表面(mian),形成(cheng)陶瓷質的(de)(de)(de)(de)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo),大(da)大(da)提(ti)高了陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)硬(ying)度和(he)致密(mi)性(xing)。火(huo)花(hua)產(chan)生的(de)(de)(de)(de)原因是由于外加(jia)電(dian)壓大(da)于已沉(chen)積層的(de)(de)(de)(de)擊(ji)穿電(dian)壓。氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)厚度隨電(dian)流(liu)密(mi)度和(he)處理時間增(zeng)加(jia)而(er)增(zeng)厚,一般膜(mo)厚度在2.5-30um。等(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)體微(wei)弧(hu)陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)的(de)(de)(de)(de)耐蝕性(xing)與抗磨性(xing)比普(pu)(pu)通陽(yang)(yang)(yang)極(ji)(ji)(ji)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)(hua)(hua)膜(mo)高。
3、金屬涂層處理
鎂合金(jin)也可(ke)用金(jin)屬涂層(ceng)加以保護,金(jin)屬涂層(ceng)可(ke)使用電鍍、化(hua)學(xue)鍍或熱噴涂方法獲得。電鍍層(ceng)可(ke)選(xuan)用Cu或Ni-Cr-Cu層(ceng)。化(hua)學(xue)鍍膜通(tong)常用化(hua)學(xue)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(you)→電解除油(you)→浸(jin)蝕→活化→浸(jin)鋅→氰化預鍍銅→浸(jin)稀酸→化學鍍鎳→后(hou)處理(li)→烘烤(kao)。
(2)除(chu)油→電解除(chu)油→浸(jin)蝕(shi)→弱浸(jin)蝕(shi)→浸(jin)氫氟酸→化(hua)學鍍(du)鎳→后(hou)處(chu)理→烘(hong)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(du)銅的目的是為了(le)提高鍍(du)層和基體的結(jie)合力。這是因為銅和鎳的晶格常數接近,在兩種晶格匹配時晶格的畸變小(xiao),應力小(xiao),可以(yi)提高結(jie)合力。但也有人認(ren)為其結(jie)合力沒有工藝(yi)(2)的高。
鍍(du)后零件在(zai)(zai)鉻酸(suan)或(huo)重鉻酸(suan)鈉溶液中于88-100℃下浸(jin)泡10min,對(dui)改善耐蝕性有(you)好處,而在(zai)(zai)200℃烘(hong)烤(kao)1h對(dui)提(ti)高結合強度有(you)益。