專利名稱：一種az91鎂合金表面薄層厚度均勻處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種AZ91鎂合金表面薄層厚度均勻處理方法。
背景技術(shù)：
公開號CN1900383A，發(fā)明名稱“一種AZ91鎂合金表面處理方法”上，闡述了 AZ91 鎂合金交流等離子體微弧氧化處理方法，即，采用含有氟化鉀和氫氧化鉀的處理液，由調(diào)壓 器控制的工頻交流電源提供電能，在每個(gè)工頻交流電壓周期內(nèi)，利用處理液中的陰、陽離子 在AZ91鎂合金表面進(jìn)行等離子體微弧放電產(chǎn)生的瞬時(shí)高溫在AZ91鎂合金表面形成保護(hù) 層。利用這種交流等離子體微弧氧化處理方法，在專利CN1900383A中公開的氟化鉀濃度 為500 979g/L、氫氧化鉀濃度為300 349g/L、工頻交流電壓為68 80V條件下，可在 60 90秒內(nèi)，使AZ91鎂合金表面原位生長出15 30 μ m厚、組織均勻而完整的乳白色保 護(hù)層。但是，采用CN1900383A專利方法在AZ91鎂合金表面形成的平均厚度在15 μ m以下 的薄層，存在較為嚴(yán)重的厚薄不均勻現(xiàn)象，其耐腐蝕性能較差。對于AZ91鎂合金的表面保護(hù)層，在平均厚度較小尤其是在15 μ m以下時(shí)，其厚度 越均勻，耐腐蝕性能越好，因此，在平均厚度小于15 μ m時(shí)，AZ91鎂合金表面薄層厚度越均 勻越好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有交流等離子體微弧氧化處理方法“表面 薄層厚度均勻性差”的不足，提供一種能夠在AZ91鎂合金表面形成厚度均勻的薄層的交流 等離子體微弧氧化處理方法，進(jìn)一步提高AZ91鎂合金表面薄層的厚度均勻性。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是在交流等離子體微弧氧化處理方 法基礎(chǔ)上，向處理液中噴入氧氣以提高處理液與鎂合金反應(yīng)的均勻性，并在氟化鉀濃度為 951 953g/L、氫氧化鉀濃度為356 358g/L、硅酸鈉濃度為1 U8g/L、工頻交流電壓 為90 92V、每升處理液氧氣噴入量為0. 006 0. 009L/s條件下，對AZ91鎂合金進(jìn)行41 54秒的交流等離子體微弧氧化表面處理。本發(fā)明的有益效果是對于鎂合金的表面保護(hù)層，要想提高其厚度的均勻性，必須 加強(qiáng)對處理液與鎂合金反應(yīng)均勻性的控制。在對鎂合金進(jìn)行表面處理時(shí)，由于鎂合金表面 的化學(xué)成分有所不同，因此，在外加電動(dòng)力的作用下，處理液中的離子將匯聚到能耗小的鎂 合金表面處，造成表面反應(yīng)的不均勻，從而導(dǎo)致表面保護(hù)層的厚薄不均，如果在進(jìn)行表面處 理時(shí)，通過向處理液中噴入氧氣對處理液進(jìn)行攪拌，則處理液中的離子將會(huì)相對均勻地散 布在處理液中，從而可以避免處理液中的大量離子向能耗小的鎂合金表面處匯聚現(xiàn)象，進(jìn) 而使鎂合金表面保護(hù)層厚度的均勻性得以提高；另外，表面反應(yīng)產(chǎn)生的高溫會(huì)造成噴入處 理液中的氧氣形成大量的氧等離子體，這些氧等離子體對鎂合金表面的反應(yīng)有平衡作用， 將會(huì)進(jìn)一步提高表面反應(yīng)的均勻性，本發(fā)明就是利用各表面處理參數(shù)優(yōu)化組合后形成的氧 氣的攪拌作用和氧等離子體對鎂合金表面反應(yīng)的平衡作用，進(jìn)一步提高了處理液與鎂合金反應(yīng)的均勻性，從而達(dá)到了提高鎂合金表面保護(hù)層厚度均勻性的目的。利用本發(fā)明，對AZ91 鎂合金進(jìn)行表面處理，可在41 M秒內(nèi)得到厚度均勻的8 14 μ m厚的保護(hù)薄層。


圖1為本發(fā)明方法對AZ91鎂合金進(jìn)行表面處理裝置的主視圖。圖中，工頻交流電源1，導(dǎo)線2，調(diào)壓器3，導(dǎo)線4，AZ91鎂合金工件5，處理液6，氧 氣噴嘴7，氧氣泵8，處理槽9。圖2為采用本發(fā)明方法對AZ91鎂合金進(jìn)行表面處理后得到的處理界面的微觀組
幺口
/Ν ο
具體實(shí)施例方式結(jié)合附圖對本發(fā)明方法對ΑΖ91鎂合金進(jìn)行表面處理裝置的具體說明如下對ΑΖ91鎂合金進(jìn)行表面處理裝置主要包括工頻交流電源1，調(diào)壓器3，氧氣噴嘴 7，氧氣泵8，處理槽9。調(diào)壓器3的輸入端與工頻交流電源1通過導(dǎo)線2相連，調(diào)壓器2的輸出端與ΑΖ91 鎂合金工件5通過導(dǎo)線4相連。氧氣噴嘴7采用聚四氟乙烯密封連接方式固定在處理槽9 的下部，其一端伸入處理液6內(nèi)，另一端與氧氣泵8相連。工頻交流電源1為工業(yè)常用的工頻交流電源。調(diào)壓器3可以采用市場上購買的能 夠提供鎂合金表面處理所需電能的任何型號的調(diào)壓器。氧氣噴嘴7與處理槽9的材質(zhì)為聚 四氟乙烯。ΑΖ91鎂合金工件5需要進(jìn)行除油、打磨和清洗預(yù)處理。一種ΑΖ91鎂合金表面薄層厚度均勻處理方法，采用交流等離子體微弧氧化處理 方法對ΑΖ91鎂合金進(jìn)行表面處理，在進(jìn)行表面處理前1分30秒開始向處理液中噴入氧 氣，并在氟化鉀濃度為951 953g/L、氫氧化鉀濃度為356 358g/L、硅酸鈉濃度為1 U8g/L、工頻交流電壓為90 92V、每升處理液氧氣噴入量為0. 006 0. 009L/s條件下，對 AZ91鎂合金進(jìn)行41 M秒的交流等離子體微弧氧化表面處理。實(shí)施方式一，在氟化鉀濃度為951g/L、氫氧化鉀濃度為356g/L、硅酸鈉濃度為 U6g/L、工頻交流電壓為90V、每升處理液氧氣噴入量為0. 006L/s條件下，交流等離子體微 弧氧化表面處理41秒后，可在AZ91鎂合金工件表面形成厚度均勻的8 μ m厚的薄層。實(shí)施方式二，在氟化鉀濃度為951g/L、氫氧化鉀濃度為358g/L、硅酸鈉濃度為 U8g/L、工頻交流電壓為92V、每升處理液氧氣噴入量為0. 006L/s條件下，交流等離子體微 弧氧化表面處理41秒后，可在AZ91鎂合金工件表面形成厚度均勻的10 μ m厚的薄層。實(shí)施方式三，在氟化鉀濃度為953g/L、氫氧化鉀濃度為356g/L、硅酸鈉濃度為 U6g/L、工頻交流電壓為90V、每升處理液氧氣噴入量為0. 009L/s條件下，交流等離子體微 弧氧化表面處理討秒后，可在AZ91鎂合金工件表面形成厚度均勻的13 μ m厚的薄層。實(shí)施方式四，在氟化鉀濃度為953g/L、氫氧化鉀濃度為358g/L、硅酸鈉濃度為 U8g/L、工頻交流電壓為92V、每升處理液氧氣噴入量為0. 009L/s條件下，交流等離子體微 弧氧化表面處理討秒后，可在AZ91鎂合金工件表面形成厚度均勻的14 μ m厚的薄層。實(shí)施方式五，在氟化鉀濃度為951g/L、氫氧化鉀濃度為356g/L、硅酸鈉濃度為 U8g/L、工頻交流電壓為92V、每升處理液氧氣噴入量為0. 009L/s條件下，交流等離子體微
4弧氧化表面處理討秒后，可在AZ91鎂合金工件表面形成厚度均勻的12 μ m厚的薄層。可見，在氟化鉀濃度為951 953g/L、氫氧化鉀濃度為356 358g/L、硅酸鈉濃度 為1 U8g/L、工頻交流電壓為90 92V、每升處理液氧氣噴入量為0. 006 0. 009L/s 條件下，對AZ91鎂合金進(jìn)行41 M秒的交流等離子體微弧氧化表面處理，可在AZ91鎂合 金表面形成厚度均勻的8 14 μ m厚的保護(hù)薄層。附圖2為采用本發(fā)明方法對AZ91鎂合金進(jìn)行表面處理后得到的處理界面的微觀 組織。圖中上部呈淺色的區(qū)域?yàn)楸Ｗo(hù)層，下部呈深色的區(qū)域?yàn)锳Z91鎂合金基體，可見，保護(hù) 薄層的厚度非常均勻?？梢?，本發(fā)明可在AZ91鎂合金表面形成厚度均勻的保護(hù)薄層。
權(quán)利要求
1. 一種AZ91鎂合金表面薄層厚度均勻處理方法，采用交流等離子體微弧氧化處理方 法對AZ91鎂合金進(jìn)行表面處理，其特征在于，在進(jìn)行表面處理前1分30秒開始向處理液中 噴入氧氣，并在氟化鉀濃度為951 953g/L、氫氧化鉀濃度為356 358g/L、硅酸鈉濃度為 126 U8g/L、工頻交流電壓為90 92V、每升處理液氧氣噴入量為0. 006 0. 009L/s條 件下，對AZ91鎂合金進(jìn)行41 M秒的交流等離子體微弧氧化表面處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種AZ91鎂合金表面薄層厚度均勻處理方法，屬于AZ91鎂合金表面薄層厚度均勻處理研究領(lǐng)域，本發(fā)明在交流等離子體微弧氧化處理方法基礎(chǔ)上，通過向處理液中噴入氧氣以提高處理液與鎂合金反應(yīng)的均勻性，并在氟化鉀濃度為951～953g/L、氫氧化鉀濃度為356～358g/L、硅酸鈉濃度為126～128g/L、工頻交流電壓為90～92V、每升處理液氧氣噴入量為0.006～0.009L/s條件下，對AZ91鎂合金進(jìn)行41～54秒的交流等離子體微弧氧化表面處理，可在AZ91鎂合金表面形成厚度均勻的8～14μm厚的保護(hù)薄層。
文檔編號C25D11/30GK102140664SQ20111010151
公開日2011年8月3日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月22日
發(fā)明者劉漢武, 盧小鵬, 張鵬, 杜云慧 申請人:北京交通大學(xué)