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鎂合金為什么要進(jìn)行表面處理 鎂合金表面處理工藝有哪幾種

摘要:鎂合金通常會進(jìn)行表面處理,以提高它的耐腐蝕性、耐磨性、可焊性、裝飾性等性能,一般鎂合金的表面處理工藝有化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理、化學(xué)氧化處理、陽極氧化處理、等離子微弧陽極氧化處理、表面滲層處理、金屬涂層處理等多種,下面一起來了解一下鎂合金為什么要進(jìn)行表面處理以及鎂合金表面處理工藝有哪幾種吧。

一、鎂合金為什么要進(jìn)行表面處理

鎂合金是一種具有獨特性能和豐富資源的金屬材料,有密度低、比強(qiáng)度高、鑄造性、加工性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和良好的電屏蔽性等特點,應(yīng)用廣泛。鎂合金成型后,一般都需要進(jìn)行表面處理。

鎂合金之所以要進(jìn)行表面處理,是因為鎂合金的陰極電位和耐腐蝕性能較低,容易在潮濕、含硫和海洋環(huán)境中發(fā)生嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕,因此需要采取表面處理和保護(hù)措施來提高耐腐蝕性、耐磨性、可焊性、裝飾性等性能。

二、鎂合金表面處理工藝有哪幾種

鎂合金表面處理工藝有多種,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%氟化銨槽中進(jìn)行交流陽極氧化,去掉表面雜質(zhì)并形成一薄層珍珠似的MgF2膜。因該膜使有機(jī)處理結(jié)合較差,在進(jìn)一步處理前,通常在沸騰的鉻酸中將它剝?nèi)ァ?/p>

(2)電解陽極氧化

電解陽極氧化處理能得到硬的類似陶瓷的涂層,該涂層除防腐蝕外還有一定的耐磨性。這種膜是多孔的,在封閉前不起什么作用,但是可以通過把工件浸入熱的稀重鉻酸鈉和氟化銨溶液中,隨后排水并干燥使膜密封。較好的方法是用高溫固化環(huán)氧樹脂浸漬。樹脂密封的陽極氧化膜具有很高的抗蝕和耐磨能力。氧化膜具有多孔的特點,但這些孔不穿透膜層,但可吸附油和蠟,使孔隙封閉。多孔膜可作為涂層的理想底層。陽極氧化膜不封閉,不起防護(hù)作用,必須進(jìn)行封閉處理。

2、等離子維微弧陽極氧化處理

等離子微弧陽極氧化是陽極氧化技術(shù)的發(fā)展,它使用比普通陽極氧化高的電壓。微弧氧化是將Al、Ti、Ta等金屬或其合金置于電解質(zhì)水溶液中,利用電化學(xué)方法,使該材料表面微孔中產(chǎn)生火花放電斑點,在熱化學(xué)、等離子體化學(xué)和電化學(xué)共同作用下,生成陶瓷膜層的陽極氧化方法。等離子微弧陽極氧化在陽極區(qū)產(chǎn)生等離子微弧放電,火花存在時間為1-2s,火花放電使陽極表面局部溫度升高,使微區(qū)溫度高于1000℃。從而使陽極氧化物熔覆在金屬表面,形成陶瓷質(zhì)的陽極氧化膜,大大提高了陽極氧化膜的硬度和致密性?;鸹óa(chǎn)生的原因是由于外加電壓大于已沉積層的擊穿電壓。氧化膜厚度隨電流密度和處理時間增加而增厚,一般膜厚度在2.5-30um。等離子體微弧陽極氧化膜的耐蝕性與抗磨性比普通陽極氧化膜高。

3、金屬涂層處理

鎂合金也可用金屬涂層加以保護(hù),金屬涂層可使用電鍍、化學(xué)鍍或熱噴涂方法獲得。電鍍層可選用Cu或Ni-Cr-Cu層?;瘜W(xué)鍍膜通常用化學(xué)鍍Ni-P合金。

金屬涂層通常采用化學(xué)鍍鎳磷層?;瘜W(xué)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(xué)鍍鎳有兩種工藝:

(1)除油→電解除油→浸蝕→活化→浸鋅→氰化預(yù)鍍銅→浸稀酸→化學(xué)鍍鎳→后處理→烘烤。

(2)除油→電解除油→浸蝕→弱浸蝕→浸氫氟酸→化學(xué)鍍鎳→后處理→烘烤。

工藝(1)要經(jīng)打底處理,代價高,操作復(fù)雜。工藝(2)比工藝(1)簡單,直接化學(xué)鍍鎳,易操作,代價低。工藝(1)中預(yù)鍍銅的目的是為了提高鍍層和基體的結(jié)合力。這是因為銅和鎳的晶格常數(shù)接近,在兩種晶格匹配時晶格的畸變小,應(yīng)力小,可以提高結(jié)合力。但也有人認(rèn)為其結(jié)合力沒有工藝(2)的高。

鍍后零件在鉻酸或重鉻酸鈉溶液中于88-100℃下浸泡10min,對改善耐蝕性有好處,而在200℃烘烤1h對提高結(jié)合強(qiáng)度有益。

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