鎂合金加工件(鎂合金壓鑄件)表面處理解析
鎂合金具有密度低、比強度高、鑄造性、加工性、導電性、導熱性、良好的電屏蔽性等獨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)得到了廣泛的應用和應用。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發(fā)生嚴重的電化學腐蝕,因此必須采取表面處理和保護措施,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)一般有以下四個方面或其組合:
1.化學轉(zhuǎn)化涂層技術(shù)(鉻酸鹽或無鉻酸鹽涂層法)
2、有機高分子涂層技術(shù)(靜電粉末或噴漆、電泳漆)
3、陽極氧化處理技術(shù)(普通陽極氧化、微量螯合氧化和螯合抑制氧化)
四、電鍍與化學鍍
鎂合金電鍍和化學鍍的難點
1、鎂的標準電極電位是極低的(-2.36V)電極,遠低于鋁。鎂合金的化學活性很高,與鍍液中的金屬離子接觸后,發(fā)生劇烈的位移反應,位移松散粗糙,嚴重影響鍍層與基體的結(jié)合強度。
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)合強度的現(xiàn)象。
4、鎂合金電鍍或化學鍍的各種金屬鍍層為陰極鍍層。為了有效防止鎂合金腐蝕,涂層必須是無孔的。否則,鎂合金和涂層之間會形成腐蝕細胞。它不能有效防止基材的腐蝕,反而會使腐蝕惡化。
化學鍍鎳是鎂合金保護技術(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)有很多應用,例如用于電腦、手機、筆記本電腦和數(shù)碼相機的鎂合金部件。
鎂合金壓鑄pieces的化學鍍鎳工藝主要有兩種方法:浸鋅后化學鍍鎳和直接化學鍍鎳。浸鋅后化學鍍鎳得到的鍍層比直接化學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、鎂合金壓鑄件化學鍍鎳工藝
鎂合金壓鑄件 鎂合金加工 在進行表面處理之前,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鍍鎳。
二是堿性脫脂酸蝕活化浸鋅(或二次浸鋅化學鍍鎳)
2.1 鎂合金壓鑄件直接化學鍍鎳工藝
鎂合金導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 時間5-7 分鐘
一步蝕刻激活過程:
85% 磷酸(H3PO4) 15ml/L 氟化氫銨(NH4HF2) 40g/L
硼酸(H3BO3)30g/L
室溫室溫時間25S
如果蝕刻時間過長,基材蝕刻嚴重,表面粗糙,得到的鍍層也粗糙。
蝕刻時間太短,無法有效去除氧化膜,會導致局部漏鍍,附著力差。
蝕刻時間因表面狀態(tài)而異,一般建議調(diào)整為25秒左右。
化學鍍鎳:
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-對鎂合金基體的腐蝕。檸檬酸和氟化氫銨作為絡合劑,硫脲作為增白劑和穩(wěn)定劑。 PH值的變化對鍍層質(zhì)量有很大的影響,高的PH值會加速沉積,但容易造成針孔和鍍液不穩(wěn)定。如果PH值太低,沉積速度就會變慢。速度慢,鍍液腐蝕基板,所以必須嚴格控制鍍液,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;恒溫常溫時間20-30S
活化處理:40%氟化氫(HF)380ml/L
溫度室溫時間5-10 分鐘
飛航可以自主完成鎂合金加工、鎂合金導電氧化及噴漆/噴粉全工序制作,最終成品可以滿足GJB150A相關環(huán)境試驗要求,具體工序包括:鎂合金CNC加工(AZ31B/AZ80)、鎂合金開模及鎂合金壓鑄(AZ91D)、鎂合金導電氧化(本色/彩虹色)和鎂合金噴漆/噴粉。
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