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1.化學(xué)轉(zhuǎn)化處置
鎂合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜按溶液可分為:鉻酸鹽系、有機(jī)酸系、磷酸鹽系、KMnO4系、稀土元素系和錫酸鹽系等。
傳統(tǒng)的鉻酸鹽膜以Cr為骨架的構(gòu)造很致密,含構(gòu)造水的Cr則具有很好的自修復(fù)功效,耐蝕性很強(qiáng)。但Cr具有較大的毒性,廢水處置成本較高,開發(fā)無鉻轉(zhuǎn)化處置勢在必行。鎂合金在KMnO4溶液中處置可得到無定型組織的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜,耐蝕性與鉻酸鹽膜相當(dāng)。堿性錫酸鹽的化學(xué)轉(zhuǎn)化處置可作為鎂合金化學(xué)鍍鎳的前處置,代替?zhèn)鹘y(tǒng)的含Cr、F或CN等有害離子的工藝;瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜多孔的構(gòu)造在鍍前的活化中表示出很好的吸附性,并能改鍍鎳層的聯(lián)合力與耐蝕性。
有機(jī)酸系處置所獲得的轉(zhuǎn)化膜能同時(shí)具備腐化維護(hù)和光學(xué)、電子學(xué)等綜合性能,在化學(xué)轉(zhuǎn)化處置的新發(fā)展中占領(lǐng)很主要的位置。
化學(xué)轉(zhuǎn)化膜較薄、軟,防護(hù)才能弱,一般只用作裝潢或防護(hù)層中間層。
2、陽極氧化
陽極氧化可得到比化學(xué)轉(zhuǎn)化更好的耐磨損、耐腐化的涂料基底涂層,并兼有良好的聯(lián)合力、電絕緣性和耐熱沖擊等性能,是鎂合金常用的表面處置技巧之一。
傳統(tǒng)鎂合金陽極氧化的電解液一般都含鉻、氟、磷等元素,不僅污染環(huán)境,也侵害人類健康。近年來研討開發(fā)的環(huán)保型工藝所獲得的氧化膜耐腐化等性能較經(jīng)典工藝Dow17和HAE有大水平的進(jìn)步。精良的耐蝕性起源于陽極氧化后Al、Si等元素在其表面均勻散布,使形成的氧化膜有很好的致密性和完全性。
一般以為氧化膜中存在的孔隙是影響鎂合金耐蝕性能的重要因素。研討發(fā)明通過向陽極氧化溶液中參加適量的硅-鋁溶膠成分,必定水平上能改良氧化膜層厚度、致密度,下降孔隙率。而且溶膠成分會使成膜速度呈現(xiàn)階段性快速和遲緩增加,但基礎(chǔ)上不影響膜層的X射線衍射相構(gòu)造。
但陽極氧化膜的脆性較大、多孔,在龐雜工件上難以得到均勻的氧化膜層。
3.金屬涂層
鎂及鎂合金是最難鍍的金屬,其原因如下:
(1)鎂合金表面極易形成的氧化鎂,不易肅清清潔,嚴(yán)重影響鍍層聯(lián)合力;
(2)鎂的電化學(xué)活性太高,所有酸性鍍液都會造成鎂基體的敏捷腐化,或與其它金屬離子的置換反映十分強(qiáng)烈,置換后的鍍層聯(lián)合十分松散;
(3)第二相(如稀土相、γ相等)具有不同的電化學(xué)特征,可能導(dǎo)致沉積不均勻;
(4)鍍層尺度電位遠(yuǎn)高于鎂合金基體,任何一處通孔都會增大腐化電流,引起嚴(yán)重的電化學(xué)腐化,而鎂的電極電位很負(fù),施鍍時(shí)造成針孔的析氫很難避免;
(5)鎂合金鑄件的致密性都不是很高,表面存在雜質(zhì),可能成為鍍層孔隙的起源。
因此,一般采取化學(xué)轉(zhuǎn)化膜法先浸鋅或錳等,再鍍銅,然后再進(jìn)行其它電鍍或化學(xué)鍍處置,以增添鍍層的聯(lián)合力。鎂合金電鍍層有Zn、Ni、Cu-Ni-Cr、Zn-Ni等涂層,化學(xué)鍍層重要是Ni-P、Ni-W-P等鍍層。
單一化學(xué)鍍鎳層有時(shí)不足以很好地維護(hù)鎂合金。有研討通過將化學(xué)鍍Ni層與堿性電鍍Zn-Ni鍍層組合,約35μm厚的鍍層經(jīng)鈍化后可蒙受800-1000h的中性鹽霧腐化。也有人采取化學(xué)鍍鎳作為底層,再用直流電鍍鎳能得到微晶鎳鍍層,平均結(jié)晶顆粒大小為40nm,因晶粒的細(xì)化而使鍍層孔隙率大大下降,構(gòu)造更致密。
電鍍或化學(xué)鍍是同時(shí)獲得優(yōu)勝耐蝕性和電學(xué)、電磁學(xué)和裝潢性能的表面處置方式。毛病是前處置中的Cr、F及鍍液對環(huán)境污染嚴(yán)重;鍍層中多數(shù)含有重金屬元素,增添了回收的難度與成本。由于鎂基體的特征,對聯(lián)合力還須要改良。
4.激光處置
激光處置重要有激光表面熱處置和激光表面合金化兩種。
激光表面熱處置又稱為激光退火,實(shí)際上是一種表面快速凝固處置方法。而激光表面合金化是一種基于激光表面熱處置的新技巧。激光表面合金化能獲得不同硬度的合金層,具有冶金聯(lián)合的界面。應(yīng)用激光輻照源的熔覆作用在高純鎂合金上還可制得單層和多層合金化層。
采取寬帶激光在鎂合金表面制備Cu-Zr-Al合金熔覆涂層時(shí),由于涂層中形成的多種金屬間化合物的加強(qiáng)作用,使合金涂層具有高的硬度、彈性模量、耐磨性和耐蝕性。而由于稀土元素Nd的存在,在經(jīng)過激光快速熔凝處置之后得到的激光多層涂敷,晶粒得到顯明細(xì)化,能進(jìn)步熔覆層的致密性和完全性。
激光處置能處置龐雜幾何形狀的表面,但鎂合金在激光處置時(shí)易產(chǎn)生氧化、蒸發(fā)和發(fā)生汽化、氣孔以及熱應(yīng)力等問題,設(shè)計(jì)準(zhǔn)確的處置工藝至關(guān)主要。
5、其他表面處置技巧
離子注入是在高真空狀況下,在十至數(shù)百KV電壓的靜電場作用下,經(jīng)加速的高能離子(Al、Cr、Cu等)以高速沖擊要處置的表面而注入樣品內(nèi)部的方式。注入的離子被中和并留在樣品固溶體的空位或間隙地位,形成非平衡表面層。
有研討以為耐蝕性能的進(jìn)步是由于自然氧化物的致密化、注入離子的輻射和形成鎂的氮化物的成果。所得改性層的性能與所注入離子的量和改性層的厚度有關(guān),而基體表面的MgO對改性層的耐蝕性能的進(jìn)步也有必定的增進(jìn)作用。
氣相沉積即蒸發(fā)沉積涂層,有物理氣相沉積(PVD)和化學(xué)氣相沉積(CVD)兩種。它是應(yīng)用能使鎂合金中的Fe、Mo、Ni等雜質(zhì)含量大幅度下降,同時(shí)應(yīng)用涂層籠罩基體的各種缺點(diǎn),避免形成局部腐化電池,從而到達(dá)改良防腐性能的目標(biāo)。
與鎂合金的其他表面處置技巧相比,有機(jī)涂層維護(hù)技巧具有品種和色彩多樣、適應(yīng)性廣、成本低、工藝簡略的長處。目前普遍應(yīng)用的重要是溶劑型的有機(jī)涂料。粉末型的有機(jī)涂層因無溶劑,和具備污染少、厚度均勻以及較佳耐蝕性能等特色,近幾年來在汽車、電腦殼體等鎂合金部件上的利用較受歡迎。
(關(guān)鍵詞:鎂合金 防腐 化學(xué)鍍)