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鎂合金加工件(鎂合金壓鑄件)表面處理解析

發(fā)表時(shí)間:2022/07/15 16:51:59  來(lái)源:壓鑄網(wǎng)  瀏覽次數(shù):14498  
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鎂合金具有密度低、比強(qiáng)度高、鑄造性、加工性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、良好的電屏蔽性等獨(dú)特性能和豐富的資源等諸多優(yōu)良性能。在電子、通訊、航空航天和軍工、汽車等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用和應(yīng)用。但鎂合金由于其陰極電位和耐腐蝕性能低,在潮濕空氣、含硫大氣和海洋大氣中會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕,因此必須采取表面處理和保護(hù)措施,以保證鎂合金劣化。改善表面狀況以提高耐腐蝕性、耐磨性、可焊性、裝飾性等性能。

鎂合金的表面處理保護(hù)技術(shù)和方法與鋁合金有很多相似之處,目前工業(yè)生產(chǎn)中使用的表面處理技術(shù)一般有以下四個(gè)方面或其組合:

1.化學(xué)轉(zhuǎn)化涂層技術(shù)(鉻酸鹽或無(wú)鉻酸鹽涂層法)

2、有機(jī)高分子涂層技術(shù)(靜電粉末或噴漆、電泳漆)

3、陽(yáng)極氧化處理技術(shù)(普通陽(yáng)極氧化、微量螯合氧化和螯合抑制氧化)

四、電鍍與化學(xué)鍍

鎂合金電鍍和化學(xué)鍍的難點(diǎn)

1、鎂的標(biāo)準(zhǔn)電極電位是極低的(-2.36V)電極,遠(yuǎn)低于鋁。鎂合金的化學(xué)活性很高,與鍍液中的金屬離子接觸后,發(fā)生劇烈的位移反應(yīng),位移松散粗糙,嚴(yán)重影響鍍層與基體的結(jié)合強(qiáng)度。

2、不同種類的鎂合金,由于成分和表面條件不同,含有大量的金屬間化合物,使基體表面的電位分布不均勻,影響鍍層的均勻性。

3、鎂合金鑄件表面常有氣孔、空隙、裂紋、氣孔、偏析等影響鍍層結(jié)合強(qiáng)度的現(xiàn)象。

4、鎂合金電鍍或化學(xué)鍍的各種金屬鍍層為陰極鍍層。為了有效防止鎂合金腐蝕,涂層必須是無(wú)孔的。否則,鎂合金和涂層之間會(huì)形成腐蝕細(xì)胞。它不能有效防止基材的腐蝕,反而會(huì)使腐蝕惡化。

化學(xué)鍍鎳是鎂合金保護(hù)技術(shù)中最有效的方法之一,可提高耐蝕性、耐磨性等性能,可用作地板鍍層、中間層或表層,鍍層均勻、稠密。電子工業(yè)有很多應(yīng)用,例如用于電腦、手機(jī)、筆記本電腦和數(shù)碼相機(jī)的鎂合金部件。

鎂合金壓鑄pieces的化學(xué)鍍鎳工藝主要有兩種方法:浸鋅后化學(xué)鍍鎳和直接化學(xué)鍍鎳。浸鋅后化學(xué)鍍鎳得到的鍍層比直接化學(xué)鍍鎳具有更好的附著力和致密性。

鎂合金傳統(tǒng)的浸鋅工藝采用氰化銅電鍍作為底漆,對(duì)環(huán)境危害很大,不適合加工含鋁量高的鎂合金,如AZ91D。

2、鎂合金壓鑄件化學(xué)鍍鎳工藝

鎂合金壓鑄件 鎂合金加工 在進(jìn)行表面處理之前,必須確保鑄件基體本身質(zhì)量良好,才能獲得良好的處理效果。

例如鑄件是否有縮孔、針孔、氣孔、分離等缺陷,否則將直接影響鍍層質(zhì)量。

鎂合金壓鑄件化學(xué)鍍鎳主要有兩條工藝路線。

一是堿脫脂酸蝕氟離子活化直接化學(xué)鍍鎳。

二是堿性脫脂酸蝕活化浸鋅(或二次浸鋅化學(xué)鍍鎳)

2.1 鎂合金壓鑄件直接化學(xué)鍍鎳工藝

鎂合金導(dǎo)電氧化可以替代鎂合金電鍍

示例1

工藝流程:堿性脫脂酸蝕活化一步法化學(xué)鍍鎳直接鍍(工序間水洗)

堿性脫脂處理:氫氧化鈉(NaOH)20 g/L 磷酸三鈉(Na3PO4)30 g/L

碳酸鈉(Na2CO3)40g/LOP-10表面活性劑1g/L

溫度70-80 時(shí)間5-7 分鐘

一步蝕刻激活過(guò)程:

85% 磷酸(H3PO4) 15ml/L 氟化氫銨(NH4HF2) 40g/L

硼酸(H3BO3)30g/L

室溫室溫時(shí)間25S

如果蝕刻時(shí)間過(guò)長(zhǎng),基材蝕刻嚴(yán)重,表面粗糙,得到的鍍層也粗糙。

蝕刻時(shí)間太短,無(wú)法有效去除氧化膜,會(huì)導(dǎo)致局部漏鍍,附著力差。

蝕刻時(shí)間因表面狀態(tài)而異,一般建議調(diào)整為25秒左右。

化學(xué)鍍鎳:

硫酸鎳(NiSo4?6H2O)20g/L次磷酸鈉(NaH2PO2?H2O)23g/L

氟化氫銨(NH4HF2) 10g/L 檸檬酸(C6H8O7?H2O) 5g/L

40% 氫氟酸(HF) 5ml/L 硫脲[SC(NH2)2] 2mg/L

PH值(用氨水調(diào)節(jié))60.5

溫度80-85

時(shí)間90 分鐘

水浴中HF和NH4HF2的F-離子在一定程度上抑制了SO42-對(duì)鎂合金基體的腐蝕。檸檬酸和氟化氫銨作為絡(luò)合劑,硫脲作為增白劑和穩(wěn)定劑。 PH值的變化對(duì)鍍層質(zhì)量有很大的影響,高的PH值會(huì)加速沉積,但容易造成針孔和鍍液不穩(wěn)定。如果PH值太低,沉積速度就會(huì)變慢。速度慢,鍍液腐蝕基板,所以必須嚴(yán)格控制鍍液,pH值和溫度在工藝范圍內(nèi)。

示例2

工藝流程:堿除油酸蝕活化化學(xué)鍍鎳鈍化熱處理(工序間水洗)

除油處理:氫氧化鈉(NaOH)60 g/L 磷酸三鈉(Na3PO4)10 g/L

溫度60 時(shí)間10 分鐘

蝕刻處理:85%磷酸(H3PO4)200ml/L氟化鉀(KF)2g/L

nbsp;恒溫常溫時(shí)間20-30S

活化處理:40%氟化氫(HF)380ml/L

溫度室溫時(shí)間5-10 分鐘

飛航可以自主完成鎂合金加工、鎂合金導(dǎo)電氧化及噴漆/噴粉全工序制作,最終成品可以滿足GJB150A相關(guān)環(huán)境試驗(yàn)要求,具體工序包括:鎂合金CNC加工(AZ31B/AZ80)、鎂合金開(kāi)模及鎂合金壓鑄(AZ91D)、鎂合金導(dǎo)電氧化(本色/彩虹色)和鎂合金噴漆/噴粉。

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