專利名稱：一種az91鎂合金表面薄層處理方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種AZ91鎂合金表面薄層處理方法。
背景技術：
公開號CN1900383A，發(fā)明名稱“一種AZ91鎂合金表面處理方法”上，闡述了 AZ91 鎂合金交流等離子體微弧氧化處理方法，即，采用含有氟化鉀和氫氧化鉀的處理液，由調(diào)壓器控制的工頻交流電源提供電能，在每個工頻交流電壓周期內(nèi)，利用處理液中的陰、陽離子在AZ91鎂合金表面進行等離子體微弧放電產(chǎn)生的瞬時高溫在AZ91鎂合金表面形成保護層。利用這種交流等離子體微弧氧化處理方法，在專利CN1900383A中公開的氟化鉀濃度為500 979g/L、氫氧化鉀濃度為300 349g/L、工頻交流電壓為68 80V條件下，可在 60 90秒內(nèi)，使AZ91鎂合金表面原位生長出15 30 μ m厚、組織均勻而完整的乳白色保護層。但是，采用CN1900383A專利方法在AZ91鎂合金表面形成的平均厚度在15 μ m以下的薄層，存在較為嚴重的厚薄不均勻現(xiàn)象，其耐腐蝕性能較差。對于AZ91鎂合金的表面保護層，在平均厚度較小尤其是在15 μ m以下時，其厚度越均勻，耐腐蝕性能越好，因此，在平均厚度小于15 μ m時，AZ91鎂合金表面薄層厚度越均勻越好。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是，克服現(xiàn)有交流等離子體微弧氧化處理方法“表面薄層厚度均勻性差”的不足，提供一種能夠在AZ91鎂合金表面形成厚度均勻的薄層的交流等離子體微弧氧化處理方法，進一步提高AZ91鎂合金表面薄層的厚度均勻性。本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是在交流等離子體微弧氧化處理方法基礎上，向處理液中噴入氧氣以提高處理液與鎂合金反應的均勻性，并在氟化鉀濃度為 251 253g/L、氫氧化鉀濃度為102 104g/L、工頻交流電壓為143 145V、每升處理液氧氣噴入量為0. 01 0. 02L/s條件下，對AZ91鎂合金進行45 56秒的交流等離子體微弧氧化表面處理。本發(fā)明的有益效果是對于鎂合金的表面保護層，要想提高其厚度的均勻性，必須加強對處理液與鎂合金反應均勻性的控制。在對鎂合金進行表面處理時，由于鎂合金表面的化學成分有所不同，因此，在外加電動力的作用下，處理液中的離子將匯聚到能耗小的鎂合金表面處，造成表面反應的不均勻，從而導致表面保護層的厚薄不均，如果在進行表面處理時，通過向處理液中噴入氧氣對處理液進行攪拌，則處理液中的離子將會相對均勻地散布在處理液中，從而可以避免處理液中的大量離子向能耗小的鎂合金表面處匯聚現(xiàn)象，進而使鎂合金表面保護層厚度的均勻性得以提高；另外，表面反應產(chǎn)生的高溫會造成噴入處理液中的氧氣形成大量的氧等離子體，這些氧等離子體對鎂合金表面的反應有平衡作用， 將會進一步提高表面反應的均勻性，本發(fā)明就是利用各表面處理參數(shù)優(yōu)化組合后形成的氧氣的攪拌作用和氧等離子體對鎂合金表面反應的平衡作用，進一步提高了處理液與鎂合金
3反應的均勻性，從而達到了提高鎂合金表面保護層厚度均勻性的目的。利用本發(fā)明，對AZ91 鎂合金進行表面處理，可在45 56秒內(nèi)得到厚度均勻的8 14 μ m厚的保護薄層。


圖1為本發(fā)明方法對AZ91鎂合金進行表面處理裝置的主視圖。圖中，工頻交流電源1，導線2，調(diào)壓器3，導線4，AZ91鎂合金工件5，處理液6，氧氣噴嘴7，氧氣泵8，處理槽9。圖2為采用本發(fā)明方法對AZ91鎂合金進行表面處理后得到的處理界面的微觀組織。
具體實施例方式結合附圖對本發(fā)明方法對ΑΖ91鎂合金進行表面處理裝置的具體說明如下對ΑΖ91鎂合金進行表面處理裝置主要包括工頻交流電源1，調(diào)壓器3，氧氣噴嘴 7，氧氣泵8，處理槽9。調(diào)壓器3的輸入端與工頻交流電源1通過導線2相連，調(diào)壓器2的輸出端與ΑΖ91 鎂合金工件5通過導線4相連。氧氣噴嘴7采用聚四氟乙烯密封連接方式固定在處理槽9 的下部，其一端伸入處理液6內(nèi)，另一端與氧氣泵8相連。工頻交流電源1為工業(yè)常用的工頻交流電源。調(diào)壓器3可以采用市場上購買的能夠提供鎂合金表面處理所需電能的任何型號的調(diào)壓器。氧氣噴嘴7與處理槽9的材質為聚四氟乙烯。ΑΖ91鎂合金工件5需要進行除油、打磨和清洗預處理。一種ΑΖ91鎂合金表面薄層處理方法，采用交流等離子體微弧氧化處理方法對 ΑΖ91鎂合金進行表面處理，在進行表面處理前1分鐘開始向處理液中噴入氧氣，并在氟化鉀濃度為251 253g/L、氫氧化鉀濃度為102 104g/L、工頻交流電壓為143 145V、每升處理液氧氣噴入量為0. 01 0. 02L/s條件下，對AZ91鎂合金進行45 56秒的交流等離子體微弧氧化表面處理。實施方式一，在氟化鉀濃度為251g/L、氫氧化鉀濃度為102g/L、工頻交流電壓為 143V、每升處理液氧氣噴入量為0. OIL/s條件下，交流等離子體微弧氧化表面處理45秒后， 可在AZ91鎂合金工件表面形成厚度均勻的8 μ m厚的薄層。實施方式二，在氟化鉀濃度為251g/L、氫氧化鉀濃度為104g/L、工頻交流電壓為 145V、每升處理液氧氣噴入量為0. OIL/s條件下，交流等離子體微弧氧化表面處理45秒后， 可在AZ91鎂合金工件表面形成厚度均勻的10 μ m厚的薄層。實施方式三，在氟化鉀濃度為253g/L、氫氧化鉀濃度為102g/L、工頻交流電壓為 143V、每升處理液氧氣噴入量為0. 02L/s條件下，交流等離子體微弧氧化表面處理56秒后， 可在AZ91鎂合金工件表面形成厚度均勻的12 μ m厚的薄層。實施方式四，在氟化鉀濃度為253g/L、氫氧化鉀濃度為104g/L、工頻交流電壓為 145V、每升處理液氧氣噴入量為0. 01L/s條件下，交流等離子體微弧氧化表面處理56秒后， 可在AZ91鎂合金工件表面形成厚度均勻的14 μ m厚的薄層。實施方式五，在氟化鉀濃度為251g/L、氫氧化鉀濃度為102g/L、工頻交流電壓為 145V、每升處理液氧氣噴入量為0. 02L/s條件下，交流等離子體微弧氧化表面處理45秒后，可在AZ91鎂合金工件表面形成厚度均勻的10 μ m厚的薄層?？梢?，在氟化鉀濃度為251 253g/L、氫氧化鉀濃度為102 104g/L、工頻交流電壓為143 145V、每升處理液氧氣噴入量為0. 01 0. 02L/s條件下，對AZ91鎂合金進行 45 56秒的交流等離子體微弧氧化表面處理，可在AZ91鎂合金表面形成厚度均勻的8 14 μ m厚的保護薄層。附圖2為采用本發(fā)明方法對AZ91鎂合金進行表面處理后得到的處理界面的微觀組織。圖中上部呈淺色的區(qū)域為保護層，下部呈深色的區(qū)域為AZ91鎂合金基體，可見，保護薄層的厚度非常均勻。可見，本發(fā)明可在AZ91鎂合金表面形成厚度均勻的保護薄層。
權利要求
1. 一種AZ91鎂合金表面薄層處理方法，采用交流等離子體微弧氧化處理方法對AZ91 鎂合金進行表面處理，其特征在于，在進行表面處理前1分鐘開始向處理液中噴入氧氣，并在氟化鉀濃度為251 253g/L、氫氧化鉀濃度為102 104g/L、工頻交流電壓為143 145V、每升處理液氧氣噴入量為0. 01 0. 02L/s條件下，對AZ91鎂合金進行45 56秒的交流等離子體微弧氧化表面處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種AZ91鎂合金表面薄層處理方法，屬于AZ91鎂合金表面薄層處理研究領域，本發(fā)明在交流等離子體微弧氧化處理方法基礎上，通過向處理液中噴入氧氣以提高處理液與鎂合金反應的均勻性，并在氟化鉀濃度為251～253g/L、氫氧化鉀濃度為102～104g/L、工頻交流電壓為143～145V、每升處理液氧氣噴入量為0.01～0.02L/s條件下，對AZ91鎂合金進行45～56秒的交流等離子體微弧氧化表面處理，可在AZ91鎂合金表面形成厚度均勻的8～14μm厚的保護薄層。
文檔編號C25D11/30GK102181909SQ201110101519
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月22日 優(yōu)先權日2011年4月22日
發(fā)明者劉漢武, 盧小鵬, 張鵬, 杜云慧 申請人:北京交通大學