一種鎂合金壓鑄件表面預(yù)處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種對壓鑄鎂合金表面進(jìn)行防腐蝕的預(yù)處理方法。其特征在于：該方法包括以下酸洗、磷化、成膜三個步驟：將預(yù)處理的鎂合金在酸溶液中浸泡25-30秒，待合金發(fā)出金屬色澤后用清水沖洗；將酸洗后的鎂合金在NaOH、Na3PO4和Na3SiO4的混合溶液中處理5-15分鐘，將經(jīng)過酸洗、磷化之后的鎂合金放入到Na2O2溶液中處理成膜。該方法工藝簡單，成本較低，防腐蝕效果良好，既可以為鎂合金壓鑄件后續(xù)表面處理提供良好的腐蝕底層，也可以直接使用。
【專利說明】一種鎂合金壓鑄件表面預(yù)處理方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:本發(fā)明涉及一種對壓鑄鎂合金表面進(jìn)行防腐蝕的預(yù)處理方法。
[0002]【背景技術(shù)】:由于鎂合金的耐腐蝕性能較差，嚴(yán)重限制了具有很多優(yōu)良特點的鎂合金的發(fā)展和應(yīng)用。在提高鎂合金耐腐蝕性能的方法中，除了開發(fā)高純合金、合金化和改善加工工藝外，還有一個重要的方法就是對鎂合金進(jìn)行適當(dāng)?shù)谋砻嫣幚?。轉(zhuǎn)化涂層是用化學(xué)或者電化學(xué)的方法在金屬表面生成一層氧化物或鹽類化合物的膜層，其與金屬表面的結(jié)合方式為化學(xué)結(jié)合。鎂合金上的轉(zhuǎn)化涂層主要用于為鎂合金提供腐蝕保護(hù)和良好的油漆底層?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化前的預(yù)處理對于獲得好的轉(zhuǎn)化涂層是非常重要的，特別是對于應(yīng)用最廣的鎂合金壓鑄件而言，由于鑄件內(nèi)含有較多的氣體，不能直接進(jìn)行轉(zhuǎn)化涂層處理，需先進(jìn)行預(yù)處理進(jìn)行封孔，若預(yù)處理不當(dāng)，極易在后續(xù)的轉(zhuǎn)化涂層制備中鑄件產(chǎn)生表面起泡，涂層脫落等情況，嚴(yán)重降低鑄件的防腐效果。目前，化學(xué)轉(zhuǎn)化前的預(yù)處理中如高磷化預(yù)處理可以為化學(xué)轉(zhuǎn)化提供一層沒有油脂、潤滑劑、脫模劑等污垢，清潔的基底表面。但是高磷化預(yù)處理中高含量的磷元素會造成環(huán)境的污染，人體的傷害，且高磷化預(yù)處理工藝操作繁瑣。因此，本發(fā)明提供一種更為綠色簡便的預(yù)處理方法。

【發(fā)明內(nèi)容】
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[0003]發(fā)明目的:本發(fā)明提供一種鎂合金壓鑄件表面預(yù)處理方法，其目的在于針對現(xiàn)有技術(shù)的對環(huán)境危害較大、操作繁瑣等不足，提供一種更為綠色、簡單可行的鎂合金壓鑄件表面防腐蝕預(yù)處理方法。
[0004]技術(shù)方案:本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實施的:
[0005]一種鎂合金壓鑄件表面預(yù)處理方法，其特征在于:該方法包括以下酸洗、磷化、成膜三個步驟:
[0006](I)、酸洗:將預(yù)處理的鎂合金在酸溶液中浸泡25-30秒，待合金發(fā)出金屬色澤后用清水沖洗；酸溶液為H2SO4和H3PO4的混合液，H2SO4 =H3PO4=I:3 ；
[0007](2)、磷化:將酸洗后的鎂合金在Na0H、Na3P0jP Na3SiO4的混合溶液中處理5-15分鐘，混合溶液中按體積比為 NaOH =Na3PO4:Na3Si04=30_35:40-60:20-30 ；
[0008](3)、成膜:將經(jīng)過酸洗、磷化之后的鎂合金放入濃度為25_40g/L的Na2O2溶液中處理成膜。
[0009]優(yōu)點及效果:該方法工藝簡單，成本較低，防腐蝕效果良好，既可以為鎂合金壓鑄件后續(xù)表面處理提供良好的腐蝕底層，也可以直接使用。
【具體實施方式】:
[0010]本發(fā)明提供的鎂合金壓鑄件防腐蝕的預(yù)處理方法，包括以下三個步驟:
[0011]1、將鎂合金在H2SO4 (IOOmVL)=H3PO4 (300ml/L)的酸溶液中處理25_30s，待合金發(fā)出金屬色澤后用清水沖洗；
[0012]2、將酸洗后的鎂合金在70-90 0C條件下在30-35g/L的NaOH、40_60g/L的Na3PO4和20-30g/L的Na3SiO4的混合溶液中處理5_15min ；[0013]3、將經(jīng)過酸洗和磷化處理的鎂合金放入濃度為25_40g/L的Na2O2溶液中處理成膜。
[0014]本發(fā)明原理如下: [0015]浸入到腐蝕液中的鎂合金，基體溶解反應(yīng)不斷進(jìn)行:Mg —Mg2++2e_，基體表面的Mg2+離子增多，形成較多的磷酸鹽，如Mg3(PO4)2,由于鎂基體和鎂合金中的第二相的存在電位差，生成磷酸鹽可以降低鎂合金的電位差，起到阻礙腐蝕進(jìn)行的作用。基體金屬的腐蝕溶解和磷酸鹽膜層的沉積交替作用，使得合金的電位差交替變化，鎂基體溶解，合金發(fā)生腐蝕，電極電位降低，隨著磷化膜的產(chǎn)生與沉積，對基體腐蝕產(chǎn)生抑制作用，電極電位升高，如此反復(fù)，最終趨于平衡，從而起到對鎂合金的防腐蝕作用。
[0016]下面通過實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明:
[0017]實施例1:對AZ91鎂合金壓鑄件，經(jīng)過在H2SO4 (100ml/L) =H3PO4 (300ml/L)的酸溶液中處理25s，用水清理；然后將酸洗后的AZ91鎂合金壓鑄件在70°C條件下在30g/L的Na0H、40g/L的Na3POjP 20g/L的Na3SiO4的混合溶液中處理IOmin ;最后將經(jīng)過酸洗和磷化處理的AZ91鎂合金壓鑄件放入25g/L的Na2O2溶液中處理成膜。將預(yù)處理前后的AZ91合金在3.5%NaCl溶液中腐蝕12h和24h后，兩者的宏觀形貌如參考資料中的圖1.1和圖1.2所示。由圖中可見，經(jīng)未經(jīng)過處理的合金，出現(xiàn)了大面積的腐蝕，而經(jīng)過過處理后的合金僅僅出現(xiàn)少量的腐蝕斑點，防腐蝕效果非常明顯。
[0018]實施例2:對AZ91鎂合金壓鑄件，經(jīng)過在H2SO4 (100ml/L) =H3PO4 (300ml/L)的酸溶液中處理30s，用水清理；然后將酸洗后的AZ91鎂合金壓鑄件在80°C條件下在30g/L的Na0H、40g/L的Na3PO4和20g/L的Na3SiO4的混合溶液中處理8min ;最后將經(jīng)過酸洗和磷化處理的AZ91鎂合金壓鑄件放入30g/L的Na2O2溶液中處理成膜。
[0019]實施例3:對AZ91鎂合金壓鑄件，經(jīng)過在H2SO4 (100ml/L) =H3PO4 (300ml/L)的酸溶液中處理30s，用水清理；然后將酸洗后的AZ91鎂合金壓鑄件在90°C條件下在35g/L的Na0H、50g/L的Na3PO4和30g/L的Na3SiO4的混合溶液中處理5min ;最后將經(jīng)過酸洗和磷化處理的AZ91鎂合金壓鑄件放入40g/L的Na2O2溶液中處理成膜。
【權(quán)利要求】
1.一種鎂合金壓鑄件表面預(yù)處理方法，其特征在于:該方法包括以下酸洗、磷化、成膜三個步驟: (1)、酸洗:將預(yù)處理的鎂合金在酸溶液中浸泡25-30秒,待合金發(fā)出金屬色澤后用清水沖洗；酸溶液為H2SO4和H3PO4的混合液，H2SO4 =H3PO4=I:3 ； (2)、磷化:將酸洗后的鎂合金在Na0H、Na3P04和Na3SiO4的混合溶液中處理5_15分鐘，混合溶液中按體積比為 NaOH =Na3PO4:Na3Si04=30_35:40-60:20-30 ； (3)、成膜:將經(jīng)過酸洗、 磷化之后的鎂合金放入濃度為25-40g/L的Na2O2溶液中處理成膜。
【文檔編號】C23C22/78GK103668163SQ201310535883
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年10月31日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月31日
【發(fā)明者】王威, 王峰, 李吉寶, 劉靜, 毛萍麗, 劉正, 孫士杰 申請人:沈陽工業(yè)大學(xué)