镁合金为什么要进行表面处理 镁合金表面处理工艺有哪几种

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摘要:镁合金通常会进行表面处理,以提高它的耐腐蚀性、耐磨性、可焊性、装饰性等性能,一般镁合金的表面处理工艺有化学转化膜处理、化学氧化处理、阳极氧化处理、等离子微弧阳极氧化处理、表面渗层处理、金属涂层处理等多种,下面一起来了解一下镁合金为什么要进行表面处理以及镁合金表面处理工艺有哪几种吧。

一、镁合金为什么要进行表面处理

镁合金是一种具有独特性能和丰富资源的金属材料,有密度低、比强度高、铸造性、加工性、导电性、导热性和良好的电屏蔽性等特点,应用广泛。镁合金成型后,一般都需要进行表面处理。

镁合金之所以要进行表面处理,是因为镁合金的阴极电位和耐腐蚀性能较低,容易在潮湿、含硫和海洋环境中发生严重的电化学腐蚀,因此需要采取表面处理和保护措施来提高耐腐蚀性、耐磨性、可焊性、装饰性等性能。

二、镁合金表面处理工艺有哪几种

镁合金表面处理工艺有多种,一般大致分为三类:

1、阳极氧化处理

(1)氟化物阳极氧化

在120V下,在25%氟化铵槽中进行交流阳极氧化,去掉表面杂质并形成一薄层珍珠似的MgF2膜。因该膜使有机处理结合较差,在进一步处理前,通常在沸腾的铬酸中将它剥去。

(2)电解阳极氧化

电解阳极氧化处理能得到硬的类似陶瓷的涂层,该涂层除防腐蚀外还有一定的耐磨性。这种膜是多孔的,在封闭前不起什么作用,但是可以通过把工件浸入热的稀重铬酸钠和氟化铵溶液中,随后排水并干燥使膜密封。较好的方法是用高温固化环氧树脂浸渍。树脂密封的阳极氧化膜具有很高的抗蚀和耐磨能力。氧化膜具有多孔的特点,但这些孔不穿透膜层,但可吸附油和蜡,使孔隙封闭。多孔膜可作为涂层的理想底层。阳极氧化膜不封闭,不起防护作用,必须进行封闭处理。

2、等离子维微弧阳极氧化处理

等离子微弧阳极氧化是阳极氧化技术的发展,它使用比普通阳极氧化高的电压。微弧氧化是将Al、Ti、Ta等金属或其合金置于电解质水溶液中,利用电化学方法,使该材料表面微孔中产生火花放电斑点,在热化学、等离子体化学和电化学共同作用下,生成陶瓷膜层的阳极氧化方法。等离子微弧阳极氧化在阳极区产生等离子微弧放电,火花存在时间为1-2s,火花放电使阳极表面局部温度升高,使微区温度高于1000℃。从而使阳极氧化物熔覆在金属表面,形成陶瓷质的阳极氧化膜,大大提高了阳极氧化膜的硬度和致密性。火花产生的原因是由于外加电压大于已沉积层的击穿电压。氧化膜厚度随电流密度和处理时间增加而增厚,一般膜厚度在2.5-30um。等离子体微弧阳极氧化膜的耐蚀性与抗磨性比普通阳极氧化膜高。

3、金属涂层处理

镁合金也可用金属涂层加以保护,金属涂层可使用电镀、化学镀或热喷涂方法获得。电镀层可选用Cu或Ni-Cr-Cu层。化学镀膜通常用化学镀Ni-P合金。

金属涂层通常采用化学镀镍磷层。化学镀镍磷镀层厚度均匀,硬度高,耐磨性好,有良好的耐蚀性,有很好的可焊性和可抛光性。镁合金化学镀镍有两种工艺:

(1)除油→电解除油→浸蚀→活化→浸锌→氰化预镀铜→浸稀酸→化学镀镍→后处理→烘烤。

(2)除油→电解除油→浸蚀→弱浸蚀→浸氢氟酸→化学镀镍→后处理→烘烤。

工艺(1)要经打底处理,代价高,操作复杂。工艺(2)比工艺(1)简单,直接化学镀镍,易操作,代价低。工艺(1)中预镀铜的目的是为了提高镀层和基体的结合力。这是因为铜和镍的晶格常数接近,在两种晶格匹配时晶格的畸变小,应力小,可以提高结合力。但也有人认为其结合力没有工艺(2)的高。

镀后零件在铬酸或重铬酸钠溶液中于88-100℃下浸泡10min,对改善耐蚀性有好处,而在200℃烘烤1h对提高结合强度有益。

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