一種鎂合金工件表面耐蝕轉化膜處理工藝的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鎂合金工件表面耐蝕轉化膜處理工藝，該工藝采用的處理液的組成為：85%磷酸30-34ml/L，磷酸二氫鈉34-36g/L，硝酸鈣42-46g/L，碳酸鋇12-14g/L，植酸14-16ml/L，檸檬酸鈉18-20g/L，酒石酸鉀鈉6-8g/L，氟化鈉10-12g/L，硝酸鋅7-9g/L，醋酸鈉4-6g/L，偏釩酸銨3-5g/L，氟硅酸鉀5-7g/L，乙醇220-240ml/L，余量為水；所述處理工藝為：對鎂合金工件預處理，再將鎂合金工件處理液中，處理液溫度為40-50℃，處理時間為15-25分鐘，處理槽中采用攪拌器攪拌，處理后放入熱水中浸泡6-8分鐘，然后自然晾干。
【專利說明】一種鎂合金工件表面耐蝕轉化膜處理工藝

【技術領域】
[0001]本發明涉及表面處理【技術領域】，尤其涉及一種鎂合金工件表面耐蝕轉化膜處理工藝。

【背景技術】
[0002]鎂是地殼中含量最豐富的元素之一，其豐度居第八位，約占地殼組成的2.5%，主要以白云石、菱鎂礦的形式存在，此外，海水中含鎂約0.13 %，可謂取之不盡，用之不竭；鎂及鎂合金具有比重小，比強度和比剛度高，導熱導電性能好，可回收再利用等特點，被譽為
21世紀的“綠色工程材料”，但其化學活性較高，在工作環境中經常發生嚴重的腐蝕而使得其應用范圍受到局限。
[0003]鎂合金的腐蝕方式通常有兩種情況:一是在一般環境中的腐蝕，稱“一般腐蝕”或“環境腐蝕”，也稱“化學腐蝕”，二是在腐蝕原電池條件下產生的“電化學腐蝕”。這是鎂合金腐蝕的主要方式，為了擴大鎂合金的應用范圍，就必須采取良好的表面處理保護措施避免腐蝕最簡單的方法是在鎂合金上涂層防止與環境接觸，即表面涂鍍層技術，而化學轉化處理在目前是一種即方便、經濟、又有效的表面處理技術，并為其后的其它防護方法如涂層、化學鍍等提供了良好基底。通過化學反應后，在鎂合金表面形成一層致密的金屬復合鹽轉化膜或氧化膜保護層，這層化學轉化膜是在基體金屬上直接生成的，與基體形成一個整體的結構，以達到增強鎂合金的耐蝕性和與其它涂鍍層材料的附著力。
[0004]鎂合金的化學轉化膜的防蝕能力優于自然氧化膜，可為鎂合金提供較好的涂裝基底，且膜層很薄，含有大量的顯微網狀裂紋，便于涂裝過程中涂料的滲入，實現轉化膜與涂層良好的結合，從而提高涂裝層的附著力。轉化膜的致密性和非活性，能阻隔鎂和鎂合金與外界環境形成腐蝕微電池，從而增強涂裝層的耐蝕性。目前主要采用的化學轉化工藝方法有:鉻酸鹽處理法、磷酸鹽/高錳酸鹽法、氟鋯酸鹽法、錫酸鹽法、鈰鹽等稀土鹽法工藝。
[0005]鎂合金表面需要依次進行預處理(清理、脫脂、酸洗等)、鍍膜、涂裝(噴漆、噴塑、鍍金屬等)等處理，通常所說的鎂合金壓鑄件的表面處理指的是鍍膜這道工藝，其主要作用是在鎂合金表面形成與涂料、塑料或金屬附著性能好的具有耐腐蝕性的保護膜層。目前，在鎂合金壓鑄領域中主要采用的是浸濕法表面處理方法，也就是使用處理溶液進行的表面處理方法。
[0006]化學成膜技術主要是指將鎂合金工件放置在化學溶液中、利用工件與化學處理液之間的化學反應在工件表面形成保護膜層的一類表面處理技術。
[0007]現有技術中較成熟的化學轉化膜技術是利用鉻酸鹽，但由于六價鉻的毒性，在諸多領域被限制使用，雖然也有代鉻的一些方法報道，但或者效率低下，或者耐腐蝕性達不到鉻轉化膜的效果，因此，存在一定的缺陷。


【發明內容】

[0008]本發明的目的在于提出一種鎂合金工件表面耐蝕轉化膜處理工藝，該工藝通過對轉化膜處理液的組分的調整，不使用鉻酸鹽，同時使得制備的轉化膜的耐蝕性達到或超過鉻酸鹽制備的轉化膜。
[0009]為達此目的，本發明采用以下技術方案:
[0010]一種鎂合金工件表面耐蝕轉化膜處理工藝，該工藝采用的處理液的組成為:85%磷酸 30-34ml/L，磷酸二氫鈉 34_36g/L，硝酸鈣 42_46g/L，碳酸鋇 12_14g/L，植酸 14_16ml/L，檸檬酸鈉18-20g/L，酒石酸鉀鈉6-8g/L，氟化鈉10_12g/L，硝酸鋅7_9g/L，醋酸鈉4_6g/L，偏釩酸銨3-5g/L，氟硅酸鉀5-7g/L，乙醇220_240ml/L，余量為水；所述處理工藝為:對鎂合金工件表面進行堿洗脫脂，然后用水沖洗，去除脫脂殘留下的堿液，然后烘干，再將鎂合金工件放入具有上述組成的處理液的處理槽中，處理液溫度為40-50°C，處理時間為15-25分鐘，處理槽中采用攪拌器攪拌，攪拌器轉速為200-300轉/分，處理后放入熱水中浸泡6-8分鐘，然后自然晾干。
[0011]本發明的有益效果為:
[0012]本發明通過對轉化膜處理液組分的調整，添加多種組分，并且在大量實驗的基礎上，確定了處理液的組分及含量，使得生成的轉化膜中以鋅、鋇、鈣、磷為主要組分，并添加適量的釩以調整轉化膜的性能，但不含有有毒的鉻元素。本發明處理液制備的轉化膜耐腐蝕性好，常溫下鹽霧試驗超過200小時，可見，比鉻酸鹽制備的轉化膜的耐腐蝕性還優異。

【具體實施方式】
[0013]實施例一
[0014]一種鎂合金工件表面耐蝕轉化膜處理工藝，該工藝采用的處理液的組成為:85%磷酸30ml/L，磷酸二氫鈉36g/L，硝酸鈣42g/L，碳酸鋇14g/L，植酸14ml/L，檸檬酸鈉20g/L,酒石酸鉀鈉6g/L，氟化鈉12g/L，硝酸鋅7g/L，醋酸鈉6g/L，偏釩酸銨3g/L，氟硅酸鉀7g/L，乙醇220ml/L，余量為水；所述處理工藝為:對鎂合金工件表面進行堿洗脫脂，然后用水沖洗，去除脫脂殘留下的堿液，然后烘干，再將鎂合金工件放入具有上述組成的處理液的處理槽中，處理液溫度為40°C，處理時間為25分鐘，處理槽中采用攪拌器攪拌，攪拌器轉速為200轉/分,處理后放入熱水中浸泡8分鐘,然后自然晾干。
[0015]實施例二
[0016]一種鎂合金工件表面耐蝕轉化膜處理工藝，該工藝采用的處理液的組成為:85%磷酸34ml/L，磷酸二氫鈉34g/L，硝酸鈣46g/L，碳酸鋇12g/L，植酸16ml/L，檸檬酸鈉18g/L,酒石酸鉀鈉8g/L,氟化鈉10g/L,硝酸鋅9g/L,醋酸鈉4g/L,偏f凡酸銨5g/L,氟娃酸鉀5g/L，乙醇240ml/L，余量為水；所述處理工藝為:對鎂合金工件表面進行堿洗脫脂，然后用水沖洗，去除脫脂殘留下的堿液，然后烘干，再將鎂合金工件放入具有上述組成的處理液的處理槽中，處理液溫度為50°C，處理時間為15分鐘，處理槽中采用攪拌器攪拌，攪拌器轉速為300轉/分,處理后放入熱水中浸泡6分鐘,然后自然晾干。
[0017]實施例三
[0018]一種鎂合金工件表面耐蝕轉化膜處理工藝，該工藝采用的處理液的組成為:85%磷酸32ml/L，磷酸二氫鈉35g/L，硝酸鈣44g/L，碳酸鋇13g/L，植酸15ml/L，檸檬酸鈉19g/L,酒石酸鉀鈉7g/L,氟化鈉1]^/1,硝酸鋅88/1,醋酸鈉5g/L,偏f凡酸銨4g/L,氟娃酸鉀6g/L，乙醇230ml/L，余量為水；所述處理工藝為:對鎂合金工件表面進行堿洗脫脂，然后用水沖洗，去除脫脂殘留下的堿液，然后烘干，再將鎂合金工件放入具有上述組成的處理液的處理槽中，處理液溫度為45°C，處理時間為20分鐘，處理槽中采用攪拌器攪拌，攪拌器轉速為250轉/分,處理后放入熱水中浸泡7分鐘,然后自然晾干。
【權利要求】
1.一種鎂合金工件表面耐蝕轉化膜處理工藝，其特征在于，該工藝采用的處理液的組成為:85%磷酸30-34ml/L，磷酸二氫鈉34_36g/L，硝酸鈣42_46g/L，碳酸鋇12_14g/L，植酸14-16ml/L,檸檬酸鈉18_20g/L，酒石酸鉀鈉6_8g/L，氟化鈉10_12g/L，硝酸鋅7_9g/L，醋酸鈉4-6g/L，偏釩酸銨3-5g/L，氟硅酸鉀5-7g/L，乙醇220_240ml/L，余量為水；所述處理工藝為:對鎂合金工件表面進行堿洗脫脂，然后用水沖洗，去除脫脂殘留下的堿液，然后烘干，再將鎂合金工件放入具有上述組成的處理液的處理槽中，處理液溫度為40-50°C，處理時間為15-25分鐘，處理槽中采用攪拌器攪拌，攪拌器轉速為200-300轉/分，處理后放入熱水中浸泡6-8分鐘,然后自然晾干。
【文檔編號】C23C22/44GK104342683SQ201310317962
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2013年7月25日 優先權日:2013年7月25日
【發明者】莊進 申請人:無錫市石塘灣工業園區開發建設有限公司