專利名稱：改善鍍鋁表面耐蝕性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改善鍍鋁表面耐蝕性或鍍鋁基合金表面耐蝕性的方法。
尤其是含稀土的磁體，例如NdFeB磁體因親和氧而具有強烈的腐蝕傾向。在促進腐蝕的氣氛如于高濕環(huán)境或含鹽環(huán)境中使用這種零件時，就需要用防止腐蝕的覆層來保護這種磁性材料。為此，除了涂漆法以外，還常鍍覆鎳、錫或鋁。
舉例來說，這可由1989年T.Minowa所著“Coating Technology onNd Magnet(含釹磁體的鍍覆技術(shù))”(Gorham Int.Conference)得知。鍍鋁一般使用所謂的離子鍍法，也稱IVD法(即離子汽相沉積法)。離子鍍時，使鋁蒸發(fā)，并以1至5kV的電壓將之鍍覆在荷負電的零件表面上。除此以外，也可在非水電解液中電沉積鋁。也可以用任何已知的方法將鋁層鍍到這種磁體上，或者也可鍍到其他零件上。
從理論上也可想象的是，不用純鋁而用鋁合金來鍍覆，所述鋁合金當然應(yīng)當主要由鋁組成。在含鹽氣氛中，鍍有這種鍍層的磁體有著特別良好的抗腐蝕性能。在這樣的環(huán)境中，鋁比諸如鍍有鎳的零件更耐腐蝕。例如，用5％NaCl溶液噴霧時，鍍鎳零件的耐蝕時間少于100h，而鍍鋁零件的耐腐蝕性則超過1000h。
如果環(huán)境不是含鹽空氣，而為較高溫度下特別潮濕的環(huán)境，情況就不一樣。在一種以85℃環(huán)境溫度和85％相對空氣濕度進行的腐蝕試驗中，結(jié)果獨特，鍍鎳磁體的耐蝕時間為1000h，而鍍鋁磁體的耐蝕時間為500h。在所謂的HAST-試驗(HAST即highly accelerated steam test，也即快速蒸汽試驗)中，情況也相似。在此試驗中，使用壓力為2.7巴、溫度為130℃的含蒸汽氣氛。在這樣一種氣氛中，鍍鎳零件的耐蝕時間為50至100h，而鍍鋁零件的耐蝕時間小于50h。
對于許多應(yīng)用來說，尤其是汽車工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用，卻需要一種既耐潮濕氣候又抗含鹽空氣的鍍層。迄今為止，這些耐蝕性要求是通過制造具有雙層鍍層的零件來滿足的。在此情況下，舉例來說，在待保護零件如NdFeB磁體上鍍覆一層＞20μm的鎳和一層＞20μm的錫。
然而，這樣一種雙層鍍覆的缺點是，它需要多得多的經(jīng)濟費用。由于非磁性層的厚度必然較厚，磁性材料占總體積的比例就小，從而必須對磁體體系中的磁學性能以及還對磁體的可實現(xiàn)容許誤差作出妥協(xié)。
本發(fā)明的目的是，提供一種改善鍍鋁零件，尤其鍍鋁磁體的耐蝕性，使之不僅對含鹽空氣而且在潮濕氣候中具有更高的耐蝕性的方法。
根據(jù)本發(fā)明，上述目的經(jīng)在400℃與鍍層熔融溫度之間的溫度下對具有鍍覆表面的零件進行加熱處理來實現(xiàn)。
所述加熱處理應(yīng)當在低于鋁的熔融溫度或低于所用鋁合金的熔融溫度下，優(yōu)選在400℃至500℃范圍內(nèi)進行，而且該加熱處理的持續(xù)時間一般應(yīng)當為1至3h。經(jīng)此加熱處理，在以85℃及85％相對濕度進行的試驗中，耐蝕時間達1000h。在HAST試驗中，耐蝕時間同鍍鎳零件一樣，也在100℃范圍內(nèi)。
現(xiàn)已確定，即使磁體有缺陷或者鍍層有損傷，也只有一薄層紅銹層，而不使磁體增添腐蝕所致的粉(末狀崩)解。
另外，本發(fā)明方法還能使鍍層有缺陷的已鍍磁體繼續(xù)使用，不因早期腐蝕而不得不報廢。加熱處理既可在空氣中進行，也可在保護氣體中進行。磁力強度的測量結(jié)果表明，加熱處理根本不會引起磁學性能變化。
在一個實施例中，將10塊磁體分成兩組，每組各5塊。其中一組在500℃空氣中退火1小時。退火前后的磁學性能對比測量數(shù)據(jù)毫無差別。而后，在130℃和2.7巴壓力下對兩組磁體都進行HAST試驗。16小時后就有第一塊未退火磁體開始產(chǎn)生輕微分層剝離，也即有一塊磁體鍍層開始剝落。32小時后，未退火的那組5塊磁體全部強烈腐蝕(鍍層分層剝離、磁體粉化)。與此相反，所有經(jīng)退火的5塊NdFeB磁體即使在100h后仍然毫無腐蝕跡象。
權(quán)利要求
1.改善鍍鋁或鍍鋁基合金表面耐蝕性的方法，其特征在于，在400℃與熔融溫度之間的溫度下，對具有鍍覆表面的零部件進行加熱處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，加熱處理的持續(xù)時間長于30分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，對含鐵并鍍有鋁或鋁合金的磁體使用該方法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，對含稀土的磁體使用該方法。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，對鍍鋁的NdFeB磁體使用該方法。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，對用離子鍍法(IVD＝離子汽相沉積法)鍍鋁的NdFeB磁體使用該方法。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述加熱處理在450℃與550℃之間的溫度下至少進行1小時。
全文摘要
尤其是NdFeB磁體，腐蝕敏感性極強，因此鍍以鋁層等來改善其耐蝕性。按照本發(fā)明，在低于鋁熔融溫度的溫度下，對這種覆以鋁層的磁體進行加熱處理，以此使被鍍覆磁體的耐濕性大為改善。
文檔編號H01F41/02GK1168419SQ97110250
公開日1997年12月24日 申請日期1997年3月6日 優(yōu)先權(quán)日1996年3月6日
發(fā)明者L·扎普夫 申請人:真空融化股份有限公司