鎂鋁合金的表面處理方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及合金材料的表面處理，具體為一種鎂鋁合金的表面處理方法。實(shí)驗(yàn)工藝：打磨→脫脂→堿蝕→化學(xué)拋光→陽極氧化→電解著色→封孔。本發(fā)明設(shè)計(jì)合理，采用陽極氧化的方法在鎂鋁合金表面形成厚而致密的氧化膜層，以顯著改變鎂鋁合金的耐蝕性，提高硬度、耐磨性和裝飾性能。然而，鎂鋁合金陽極氧化膜具有很高孔隙率和吸附能力，容易受污染和腐蝕介質(zhì)侵蝕，必須進(jìn)行封孔處理，以提高耐蝕性、抗污染能力和固定色素體。
【專利說明】鎂鋁合金的表面處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及合金材料的表面處理，具體為一種鎂鋁合金的表面處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鎂鋁合金材料由于其高的強(qiáng)度/重量比，易成型加工以及優(yōu)異的物理、化學(xué)性能，成為目前工業(yè)中使用比鋁合金還多的金屬材料。然而，鎂鋁合金材料硬度低、耐磨性差，常發(fā)生磨蝕破損，因此，鎂鋁合金在使用前往往需經(jīng)過相應(yīng)的表面處理以滿足其對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性和安全性，減少磨蝕，延長其使用壽命。
[0003]由于鎂鋁合金的表面容易生成一層氧化膜，它在大氣中是很穩(wěn)定的，但天然形成的氧化膜的耐磨性和抗蝕性還不夠強(qiáng)，所以要用人工方法來進(jìn)行陽極氧化處理。
[0004]鎂鋁合金的陽極氧化處理是根據(jù)電解的原理使鎂鋁合金制器皿或機(jī)件表面生成一層耐磨的多孔的氧化鋁薄膜，以提高鎂鋁合金表面的硬度、耐磨性、抗蝕性和絕緣性，并可在鋁件表面染色和油漆打底。[0005]鎂鋁合金陽極氧化時(shí)表面的氧化膜的成長包含兩個(gè)過程:氧化膜的電化學(xué)生成和化學(xué)溶解過程。只有氧化膜的成長速度大于溶解速度時(shí)，氧化膜才能成長、加厚。普通陽極氧化主要有硫酸陽極氧化、鉻酸陽極氧化、草酸陽極氧化和磷酸陽極氧化等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種新的鎂鋁合金表面處理方法。
[0007]本發(fā)明是采用如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
一種鎂鋁合金的表面處理方法，包括如下步驟:
(1)、采用機(jī)械打磨將鎂鋁合金片材表面自然形成的氧化膜去掉；
(2)、將打磨后的鎂鋁合金片材放入溫度為70~75°C的脫脂液中3~5min，所述脫脂液由Na2CO3溶液、Na3PO4溶液及Na2SiO4溶液以體積比為1:1:1配置而成，所述Na2CO3溶液的濃度為40g/ L，所述Na3PO4溶液的濃度為40g/ L，所述Na2SiO4溶液的濃度為20g/ L ；
(3)、將脫脂后的鎂鋁合金片材放入溫度為50~70°C的堿蝕液中3~5min，所述堿蝕液為濃度是20g/ L的NaOH溶液；
(4)、將堿蝕后的鎂鋁合金片材放入溫度為90~110°C的拋光液中3~5min，所述拋光液由相對(duì)密度為1.70的H3PO4溶液和相對(duì)密度為1.84的H2SO4溶液以體積比為1:1配置而成；
(5)、將拋光后的鎂鋁合金片材進(jìn)行硫酸陽極氧化，陽極氧化的條件為:硫酸的濃度為1.5g/l，溫度為15~25°C，電壓為10~20V，時(shí)間20~30min ；
(6)、將陽極氧化后的鎂鋁合金片材進(jìn)行電解著色；
(7)、封孔:采用沸水法，在90~100°C的去離子水中保持10~15min;或者，采用水解鹽溶液進(jìn)行封閉，所述水解鹽溶液中NiSO4WH2O的含量為4~5g/L、CoSO4WH2O的含量為0.5~0.8g/L、 H3BO3的含量為4~5g/L、NaAc*3H20的含量為4~6g/L，水解鹽溶液的pH值為4~6、溫度為80~85°C，保持時(shí)間為15~20min。
[0008]本發(fā)明將鎂鋁合金在硫酸水溶液中電解進(jìn)行陽極氧化，使其表面生成氧化膜層?？刂坪脺囟?、電壓、時(shí)間、電解液濃度等條件下，鎂鋁合金硫酸陽極氧化膜層有較高的吸附能力，易進(jìn)行封孔或著色處理，
鎂鋁合金硫酸陽極氧化工藝操作簡(jiǎn)單，電解液穩(wěn)定，成本也不高，更加提高其抗蝕性和外觀。此硫酸陽極氧化的優(yōu)點(diǎn)如下:
1、操作工藝簡(jiǎn)便，在15~20°C的溫度下,5-10min,操作簡(jiǎn)便；
2、非常安全、不會(huì)造成環(huán)境污染和有害于操作人員；
3、工藝藥品便宜。
[0009]另外,不同條件對(duì)著色效果的影響如下 1、黃色
1.1、時(shí)間改變的條件下如表1:
表1
【權(quán)利要求】
1.一種鎂鋁合金的表面處理方法，其特征在于:包括如下步驟: (1)、采用機(jī)械打磨將鎂鋁合金片材表面自然形成的氧化膜去掉； (2)、將打磨后的鎂鋁合金片材放入溫度為70~75°C的脫脂液中3~5min，所述脫脂液由Na2CO3溶液、Na3PO4溶液及Na2SiO4溶液以體積比為1:1:1配置而成，所述Na2CO3溶液的濃度為40g/L，所述Na3PO4溶液的濃度為40g/ L，所述Na2SiO4溶液的濃度為20g/ L ； (3)、將脫脂后的鎂鋁合金片材放入溫度為50~70°C的堿蝕液中3~5min，所述堿蝕液是濃度為20g/L的NaOH溶液； (4)、將堿蝕后的鎂鋁合金片材放入溫度為90~110°C的拋光液中3~5min，所述拋光液由相對(duì)密度為1.70的H3PO4溶液和相對(duì)密度為1.84的H2SO4溶液以體積比為1:1配置而成； (5)、將拋光后的鎂鋁合金片材進(jìn)行硫酸陽極氧化，陽極氧化的條件為:硫酸的濃度為1.5g/ L，溫度為15~25°C，電壓為10~20V，時(shí)間20~30min ； (6)、將陽極氧化后的鎂鋁合金片材進(jìn)行電解著色； (7)、封孔:采用沸水法，在90~100°C的去離子水中保持10~15min;或者，采用水解鹽溶液進(jìn)行封閉，所述水解鹽溶液中NiSO4WH2O的含量為4~5g/L、CoSO4WH2O的含量為0.5~0.8g/L、 H3BO3的含量為4~5g/L、NaAc*3H20的含量為4~6g/L，水解鹽溶液的pH值為4~6、溫度為80~85°C，保持時(shí)間為15~20min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎂鋁合金的表面處理方法，其特征在于:每一步驟后均用去離子水清洗鎂鋁合金片材。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的鎂鋁合金的表面處理方法，其特征在于:步驟(6)中，如果電解著黃色，則采用濃度為20g/ L的KMn`O4溶液，條件為:溫度18~20°C、電壓15V、時(shí)間5min ;如果電解著紅色，則采用濃度為20g/ L的CuSO4溶液，條件為:溫度18~20°C、電壓25V、時(shí)間5min ;如果電解著紫色，則采用由濃度為30g/ L的CuSO4和濃度為20g/ L的H2SO4以體積比為1:1配置而成的混合液，參數(shù)為:溫度18~20°C、電壓25V、時(shí)間3min。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的鎂鋁合金的表面處理方法，其特征在于:所述鎂鋁合金片材的厚度為1.5mm。
【文檔編號(hào)】C25D11/30GK103628114SQ201310678013
【公開日】2014年3月12日 申請(qǐng)日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】趙金安, 苗秀榮, 郝瑞剛, 耿振香 申請(qǐng)人:太原工業(yè)學(xué)院