镁合金化成处理工艺 ppt课件
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镁及镁合金材料与热处理 教学PPT课件
金属材料热处理
1镁及镁合金
镁的来源：
• 海水含量为 2.8% ，也以其它方式存在.
• 白云石：dolomite (CaMg(CO3)2) .
• 菱镁矿：magnesite (MgCO3) .
• 光卤石：Carnallite (KMgCl3.6H2O).
• 镁是在自然界中分布最广的十个元素之一.
• 纯度99.8% 镁的就可以应用，但纯镁很少应用于工程中.
（3）T4,淬火处理。
可以提高合金的抗拉强度和延伸率，ZM5常用此规范。
为提高过饱和固溶度，淬火温度只比固相线低5-10℃。加热时间较长（砂型厚壁铸件）
（4）T6,淬火+人工时效。
目的：提高合金的屈服强度，塑性有所降低。主要应用于Mg-Al-Zn系和Mg-RE-Zr系合金。
10
金属材料热处理
1.3常见的镁合金
镁合金常用热处理类型
（1）T1（人工时效）, 铸造或铸锭变形加工后，不再单独进行固溶处理而是直接人工时效。
特点：工艺简单，有一定的实效强化效果
如Mg-Zn合金，重新加热淬火会造成粗晶粒组织，时效后综合性能反不如T1状态。
（2）T2（退火），为了消除铸件残余应力及变形合金的冷作硬化而进行的退火处理。
如：Mg-Al-Zn系铸造合金ZM5的退火规程为350℃加热2-3h，空冷，冷却速度对性能无影响。
• 1927～1930年：德国生产的汽车平均每辆用73.8公斤镁合金。
• 1936～1940年：德国大众汽车（巴西）公司在“甲壳虫”汽车上累计用了4万
吨镁合金（曲轴箱、传动箱壳体）。
2
金属材料热处理
镁的发展过程：
•1948～1962年：美国采用热室压铸机生产了数百万件汽车镁压铸件。
1镁及镁合金
镁的来源：
• 海水含量为 2.8% ，也以其它方式存在.
• 白云石：dolomite (CaMg(CO3)2) .
• 菱镁矿：magnesite (MgCO3) .
• 光卤石：Carnallite (KMgCl3.6H2O).
• 镁是在自然界中分布最广的十个元素之一.
• 纯度99.8% 镁的就可以应用，但纯镁很少应用于工程中.
（3）T4,淬火处理。
可以提高合金的抗拉强度和延伸率，ZM5常用此规范。
为提高过饱和固溶度，淬火温度只比固相线低5-10℃。加热时间较长（砂型厚壁铸件）
（4）T6,淬火+人工时效。
目的：提高合金的屈服强度，塑性有所降低。主要应用于Mg-Al-Zn系和Mg-RE-Zr系合金。
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金属材料热处理
1.3常见的镁合金
镁合金常用热处理类型
（1）T1（人工时效）, 铸造或铸锭变形加工后，不再单独进行固溶处理而是直接人工时效。
特点：工艺简单，有一定的实效强化效果
如Mg-Zn合金，重新加热淬火会造成粗晶粒组织，时效后综合性能反不如T1状态。
（2）T2（退火），为了消除铸件残余应力及变形合金的冷作硬化而进行的退火处理。
如：Mg-Al-Zn系铸造合金ZM5的退火规程为350℃加热2-3h，空冷，冷却速度对性能无影响。
• 1927～1930年：德国生产的汽车平均每辆用73.8公斤镁合金。
• 1936～1940年：德国大众汽车（巴西）公司在“甲壳虫”汽车上累计用了4万
吨镁合金（曲轴箱、传动箱壳体）。
2
金属材料热处理
镁的发展过程：
•1948～1962年：美国采用热室压铸机生产了数百万件汽车镁压铸件。
镁合金化成处理工艺【共33张PPT】
问题
问题 原因
解决措施
外观不均匀 1.素材本身原因，如有压铸流痕
改善压铸，增加震动研磨或打磨。
2.表调不充分，时间过短，或温度、浓度 不够。 3.脱模剂清洗不充分
4.漂白去灰液碱点不足，或温度时间不够
将酸点、温度、时间调整至管控 范围
加强表调和中和，更换易于清洗 的脱模剂
调整至管控范围
挂灰
1.表调后的超声波水洗效果不佳，导致去 黑灰不干净。 2.中和碱点不足或温度时间不足
ii. 加入3~5酚酞指示剂。 iii. 用0.1mol/l氢氧化钠溶液滴定颜色由无 色变为红色，此时为滴定终点。 ⅳ.所消耗的0.1mol/l的氢氧化钠的毫升数 为总酸度的点数。
技术参数表
管理项目
总碱度
• 3温. 度中和
A.管理标准 时间
管理基准 11～16Pt 70~80℃ 5~10mins
测试频率 1次/4小时 1次/2小时 /
3.化成液PH值过高
加强表调后的超声波水洗
补充KOH至管控范围，提高温度 和延长时间 补充JM-6503降低PH值
4.产品处理过多
减少处理量
问题
问题
原因
其中第三种是防止镁及镁合金最简便有效的方法。
表将调酸不点充、发分温，黑度时、间时过间短调，或整温至度管、控浓1范.度表围不。够调。不充分，时间过短，或 这些特性使其成为汽车工业、航空工温业度及电、子浓工业度中首不选够的结构材料。
iii. 用0.15mol/l硫酸溶液进行滴定，直到溶液红色完全消失。
ⅳ.所消耗的0.15mol/l的硫酸的毫升数为总碱度的点数。
技术参数表
管理项目 管理基准 测试频率源自PH值• 4.化成
1.8~2.5
第三章 镁及镁合金的热处理ppt课件
3.2 镁的合金化
Mg-RE-Zr和Mg-RE-Mn属于耐热镁合金，可在150250℃范围内工作。
稀土元素(RE)在镁合金中常用的有钕(Nd)、铈(Ce)、镧 (La)及其混合稀土(MM)。它们与镁构成类似的共晶系和 相近的相组成。 以Mg-Nd为例(图3-4)，在近镁 端552℃进行共晶转变
非连续析出大多从晶界或位错处开始，Mg17Al12相以片状 形成按一定取向往晶内生长，附近的δ 固溶体同时达到平 衡浓度。由于整个反应区呈片状结构，故有时也称为珠光
体型沉淀。反应区和未反应区有明显的分界面，后者的成
分未发生变化，仍保持原有的过饱和程度。
3.3.1 镁合金固态相变特点
从晶界开始的非连续析出进行到一定程度后，晶内产生连 续析出。Mg17Al12相以细小片状形式沿基面(0001)生长， 与此相应，基体含铝量不断下降，晶格常数连续长大，由 于此时晶格常数变化是连续的，故有此名。 连续及非连续析出在时效组织中所占相对量与合金成分、 淬火加热温度、冷却速度及时效规程等因素有关。在一般 情况下，非连续析出优先进行，特别在过饱和程度较低、 固溶体内存在成分偏析及时效不充分的情况下，更有利于 发展非连续析出；反之，在含铝量较高、铸锭经均匀化处 理及采用快速淬火及时效温度较高时，则连续析出占主导 地位。
3.1 镁及镁合金的基本特征
③良好的减振性。在相同载荷下，减振性是铝的 100倍，钛合金的300～500倍。
④切削加工性能优良，其切削速度大大高于其他 合金。
⑤镁合金的铸造性能良好，几乎所有的铸造工艺 都可铸造成形。
3.2 镁的合金化
3.2.1 镁合金的分类
国际上倾向于采用美国试验材料协会（ASTM)使 用的方法来标记镁合金。
镁合金制程详解
噴面漆 保護作用
面漆噴塗
1.按照標准參數表上要求把噴槍設定到預定參數. 2.把噴槍調到最佳噴塗狀態. 3.保証塗膜均勻到位.
流平
1.流平間溫度要適中﹐溫度太高和太低都會改變溶劑揮發 速度影響流平效果.
乾燥面漆 PU漆
二者選一 乾燥面漆 UV漆
面漆烘烤
1.按照標准參數表上要求把烤爐設定到規定溫度. 2.塗膜要烤干﹐否則會影響耐磨﹑硬度等性能測試.
2) 面漆:透明狀,起保護作用.分為:
3) 1) UV漆---UV炉(UV: Ultraviolet 紫外線) 2) PU漆---主烤炉(PU: Polyurethane 聚亞安脂) 面漆附加溶劑:亮光劑/啞光劑---調光澤
四. 工藝流程
預組==>上挂==>素材擦拭==>人工除塵==> 自動除塵==>底塗1==>流平1 ==>預烤1==>冷卻1==> 底塗2==>流平2==>預烤2==> 冷卻2==> 面塗1==> 流平3==> 預烤3==> 冷卻3 ==>UV照射 / PU主烤==> 冷卻4 ==>下挂==> 外觀檢驗==>打碼==>包裝==>送檢 ==>入庫
機加概述
粗加工,起到整形去毛邊的作用.
化成概述
鎂合金暴露在空氣中會氧化﹐將鎂合金產品化學處理﹐在表面形成防氧化保護膜,可 避免氧化.
產品特性
1) 2) 3) 4) 5) 6) 7) 8) 9) 輕量化,比重1.7,僅鐵的1/4,鋁的2/3,與塑膠相近. 強度高、剛性佳,優於鐵、鋁. 極佳防震性、耐衝擊、耐磨耗性良好. 優良熱傳導性,改善電子產品散熱問題. 非磁性金屬,抗電磁波干擾,電磁遮蔽性佳(EMI). 金屬材質,成品外觀美麗,質感佳. 無可燃性(燃點427℃) 材料可回收,符合環保法規. 尺寸穩定,收縮率小,不易因環境溫度變化而改變.
11-专题-镁合金的表面处理
镁合金的表面处理
1
镁合金表面处理及其功能
镁合金零件常见之表面处理大致可分为﹕油与蜡之外表被覆﹑ 化学处理法﹑阳极氧化法﹑喷漆法﹑电镀法﹑气体/电浆氮化法﹑雷 射合金化﹐而一般机械方法如抛光﹑擦光﹑滚桶研磨﹑及震动磨蚀 法亦可使用表面处理方法使用选择所需考虑之因素： 1.表面处理是否仅装饰或美观用途
11
7.抛光与擦光﹕
可作为镁合金电镀﹑阳极氧化及喷涂前之预处理。镁压 铸件抛光时应尽量减少磨除量﹐以保持铸件外层薄而无孔 质层。标准件抛光可使用磨轮及皮带﹐可去除粗糙表面﹑ 分模线﹑及镁合金零件表面之缺陷。可使用Al2O3﹐及SiC 磨料﹐其粒径大小视表面粗糙度﹐及最终所需之表面处理 而定。游离铁及其它重金属微粒不可用做镁合金抛光之磨 料﹐因为这些金属若嵌入镁合金表面会引起腐蚀﹐或在酸 洗时造成孔洞。镁合金亦可用硅藻土化合物或 Al2O3于缝 合轮作平滑光泽表面处理抛光。对着色抛光可用干石灰石 化合物﹐抛光化合物若含有游离铁或其它重金属磨料不可 使用。抛光或擦光后﹐在有机涂装之前应作硝酸铁光泽酸 洗﹐硝酸铁光泽酸洗可生成钝化表面﹐增加被覆物之附着 性及耐蚀性﹐也可以阻止被覆物干燥后发生污点。
2.镁合金零件是否具备某种程度之保护特性或机械效益只强化。
3.上述功能皆须满足 若镁合金零件之应用仅须面对风化间歇性之润湿﹐而不需有豪华 美丽外观﹐则不需做任何表面处理﹐但有些表面处理具较复杂程度 之涂装﹐可在长期严苛环境下保护零件。
2
表面处理之应用亦须考虑到整体经济成本效益﹐ 要选择最佳条件之表面处理﹐必须了解镁零件所处之 环境条件﹐急镁零件表面处理之耐腐蚀行为及机械特 性。镁金属表面处理最佳条件之决定因素包括可容忍 之腐蚀程度及操作环境之严苛程度。压铸镁合金于汽 车零组件应用﹐对严苛之盐雾暴露﹐及未做化学处理 或被覆之电解腐蚀抑止效果﹐皆优于碳钢及压铸380 铝材。而于油腊被覆﹑化学处理及喷涂﹐电镀技朮亦 皆可满足装饰及保护需求。
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镁合金表面处理及其功能
镁合金零件常见之表面处理大致可分为﹕油与蜡之外表被覆﹑ 化学处理法﹑阳极氧化法﹑喷漆法﹑电镀法﹑气体/电浆氮化法﹑雷 射合金化﹐而一般机械方法如抛光﹑擦光﹑滚桶研磨﹑及震动磨蚀 法亦可使用表面处理方法使用选择所需考虑之因素： 1.表面处理是否仅装饰或美观用途
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7.抛光与擦光﹕
可作为镁合金电镀﹑阳极氧化及喷涂前之预处理。镁压 铸件抛光时应尽量减少磨除量﹐以保持铸件外层薄而无孔 质层。标准件抛光可使用磨轮及皮带﹐可去除粗糙表面﹑ 分模线﹑及镁合金零件表面之缺陷。可使用Al2O3﹐及SiC 磨料﹐其粒径大小视表面粗糙度﹐及最终所需之表面处理 而定。游离铁及其它重金属微粒不可用做镁合金抛光之磨 料﹐因为这些金属若嵌入镁合金表面会引起腐蚀﹐或在酸 洗时造成孔洞。镁合金亦可用硅藻土化合物或 Al2O3于缝 合轮作平滑光泽表面处理抛光。对着色抛光可用干石灰石 化合物﹐抛光化合物若含有游离铁或其它重金属磨料不可 使用。抛光或擦光后﹐在有机涂装之前应作硝酸铁光泽酸 洗﹐硝酸铁光泽酸洗可生成钝化表面﹐增加被覆物之附着 性及耐蚀性﹐也可以阻止被覆物干燥后发生污点。
2.镁合金零件是否具备某种程度之保护特性或机械效益只强化。
3.上述功能皆须满足 若镁合金零件之应用仅须面对风化间歇性之润湿﹐而不需有豪华 美丽外观﹐则不需做任何表面处理﹐但有些表面处理具较复杂程度 之涂装﹐可在长期严苛环境下保护零件。
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表面处理之应用亦须考虑到整体经济成本效益﹐ 要选择最佳条件之表面处理﹐必须了解镁零件所处之 环境条件﹐急镁零件表面处理之耐腐蚀行为及机械特 性。镁金属表面处理最佳条件之决定因素包括可容忍 之腐蚀程度及操作环境之严苛程度。压铸镁合金于汽 车零组件应用﹐对严苛之盐雾暴露﹐及未做化学处理 或被覆之电解腐蚀抑止效果﹐皆优于碳钢及压铸380 铝材。而于油腊被覆﹑化学处理及喷涂﹐电镀技朮亦 皆可满足装饰及保护需求。
镁合金成型与应用幻灯片PPT
影响镁合金压铸发展的主要问题是合金液易氧化燃烧，这给熔炼带来一系列困 难，并造成对环境和合金本身的污染，对熔炼设备的侵蚀及压铸生产成本的增加。
壓鑄鎂合金中以AZ91D和AZ81強度最高.AZ91D為目前最常用之鎂合金，有良 好之耐蝕性﹑鑄造性.耐蝕性是因為對鐵﹑銅﹑鎳，嚴格控制的結果.汽車﹑電腦零 件﹑運動器材﹑手工具為典型用途.
2021/5/21
1
鎂合金與鋁合金及鋼鐵之比強度及比耐力之比較圖
2021/5/21
2
镁合金铸造成型技术
1.1 压铸镁合金
(Die casting process)
自1927年推出高强度MgAl9Znl以来，镁合金的工业应用 获得了实质性进展。1936年车公开始用压铸镁合金生产“甲 壳虫”汽车的发动机传动系统零件，至1980年，镁合金压铸 件用达38万吨。德国政府制订了一个投资2500万德国马克的 镁合金研究开发计划，主要研究压合金工艺，快速原型化与工 具制造技术和半固态成型工艺，以提高德国在镁合金应用方面 的能力。全球鎂壓鑄品的應用已由1991年的約24,000噸提高 至1998年的71,000噸。而此增加的部分，有80%以上係用 在汽車零組件上。
鋁(Al)
8.3-9.7 7.0-8.5 5.5-6.5 4.4-5.4 1.7-2.2 3.4-4.6
鋅(Zn)
0.35-1.0 0.3-1.0 0.22max 0.22max 0.1max 0.22max
錳(Mn)
0.15-0.50 0.17min 0.24-0.6 0.26-0.6 0.5min 0.25
220
185
160
150
130
120
105
165
_
130
壓鑄鎂合金中以AZ91D和AZ81強度最高.AZ91D為目前最常用之鎂合金，有良 好之耐蝕性﹑鑄造性.耐蝕性是因為對鐵﹑銅﹑鎳，嚴格控制的結果.汽車﹑電腦零 件﹑運動器材﹑手工具為典型用途.
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鎂合金與鋁合金及鋼鐵之比強度及比耐力之比較圖
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镁合金铸造成型技术
1.1 压铸镁合金
(Die casting process)
自1927年推出高强度MgAl9Znl以来，镁合金的工业应用 获得了实质性进展。1936年车公开始用压铸镁合金生产“甲 壳虫”汽车的发动机传动系统零件，至1980年，镁合金压铸 件用达38万吨。德国政府制订了一个投资2500万德国马克的 镁合金研究开发计划，主要研究压合金工艺，快速原型化与工 具制造技术和半固态成型工艺，以提高德国在镁合金应用方面 的能力。全球鎂壓鑄品的應用已由1991年的約24,000噸提高 至1998年的71,000噸。而此增加的部分，有80%以上係用 在汽車零組件上。
鋁(Al)
8.3-9.7 7.0-8.5 5.5-6.5 4.4-5.4 1.7-2.2 3.4-4.6
鋅(Zn)
0.35-1.0 0.3-1.0 0.22max 0.22max 0.1max 0.22max
錳(Mn)
0.15-0.50 0.17min 0.24-0.6 0.26-0.6 0.5min 0.25
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镁合金表面处理技术简介
新發明,以天然海水從事鎂及合金
處理前要經過脫脂,酸洗中和,溶蝕等過程, 然用這種方 法則不用前述的各種工程,天然海水中含有多量的食鹽 電解的話會分解導電性的氯與鈉, 即引發產生氫與氧的 機會這就是可以除去表面油膜與氧化物的機能, 同時除 去油膜的清淨表面經過電解表面就會與浴中的成份相互 作用,產生的化學反應即可形成復合氧化皮膜.
鎂合金的特性
由於具有導電性, 為了防止精密儀器的誤動作, 鎂合金具有 防電磁波干擾的屏蔽性, 因此可以省去對絕緣性塑
料件的真空蒸發粘著以及電鍍的工藝. 具有尺寸穩定性防震性(吸收振動性)抗凹陷性等優良特性. 機械加工性能比較好(切削陰抗比較小) 因此鎂合金能夠滿足環保及結構緊湊化的要求,特別是作為
C1. 鉻系化成 1. 鉻酸處理(dow1)抗腐蝕力較好. 2. 改良鉻酸處理(dow20)噴涂應用(初期台灣段使 用) 3. 重鉻酸處理(dow7)鈍化層較厚(初期龍華段使用) 4. 硝酸鐵處理(dow21)光亮. 5. 其它
鎂合金表面處理目的要求
C2.鎂合金非鉻系化成的研究歷程
1999年2月初 開始研發鎂合金表面處理
鎂合金的特性
在太空飛航采用成功后推廣到眼鏡, 手提式電腦及行動電話 的誘力引發了鎂合金冶煉鍛造. 鑄造等的追求熱, 鎂合金的 表面處理技術也伴隨發達起來,因為鎂合金屬具易然性,從事 於鉆研表面處理的研究人員有很多人受不少實驗的傷害. 鎂合金的特性 鎂是地球中第八位較豐富的元素, 占地殼的2.5%其豐富含量 僅次於鐵, 鋁,而且在海水中含占有0.13%, 即一吨的海水中 可采集1.3Kg的鎂, 作為資源需求來看是一種很有希望的金 屬.
鋁 2.7 660 2060 397 0.889 面心立方 -1.66
鐵 7.87 1539 2740 312 0.528 體心立方 -0.44
高性能材料——镁合金PPT
镁 及 镁 合 金 环 保 型 阳 极 氧 化 电 解 液 及 其 应 用
镁 合 金 的 表 面 处 理 方 法 及 镁 合 金 构 件
镁 合 金 表 面 处 理 方 法
镁 合 金 表 面 处 理 工 艺
一 种 镁 合 金 熔 炼 阻 燃 保 护 的 方 法
镁 合 金 专 用 水 平 连 铸 机
铝 镁 合 金 电 缆 桥 架 型 材 、 高 强 度 镁 合 金 及 其 制
•
镁屑燃烧温度高,火灾蔓延速度快,扑救难度大。镁一旦发生火灾,
其燃烧温度可达3 000°C,燃烧热值高达25 121 kJ/kg。当镁屑呈粉状
时与空气混合遇火能发生爆炸。此外,由于镁高温时遇水可发生化学反
应放出氢气,故金属镁火灾中,水、泡沫、四氯化碳等灭火剂都受到限
制,干粉、卤代烷灭火剂的灭火效果亦不明显,扑救难度大。
披 覆 有 色 彩 薄 膜 的 镁 合 金 产 品
铝 镁 合 金 电 缆 桥 架
铝 镁 合 金 电 缆 桥 架 型 材
高 耐 腐 蚀 性 表 面 处 理 镁 合 金 制 品 及 其 制 造 方 法
---
镁 合 金 的 熔 炼 方 法 镁 合 金 雕 刻 板
镁 合 金 锻 造 成 型 新 工 艺
耐 热 阻 燃 压 铸 镁 合 金 及 其 熔 炼 铸 造 工 艺
稀土元素系和锡酸盐系等。
结合力、电绝缘性和耐热冲击等性能，是镁
•
传统的铬酸盐膜以Cr为骨架的结构很致
合金常用的表面处理技术之一。
密，含结构水的Cr则具有很好的自修复功能， •
传统镁合金阳极氧化的电解液一般都含
耐蚀性很强。但Cr具有较大的毒性，废水处
铬、氟、磷等元素，不仅污染环境，也损害
镁合金ppt课件
PART 04
镁合金的应用领域
REPORTING
航空航天领域
01
02
03
轻量化需求
镁合金的密度低，能有效 降低航空航天器的整体重 量，从而减少燃料消耗和 碳排放。
高温环境适应性
镁合金具有较好的耐高温 性能，能在航空发动机等 高温环境下稳定工作。
高强度与刚度
镁合金经过特殊处理后， 可具备较高的强度和刚度 ，满足航空航天器的结构 需求。
阔。
随着技术的不断进步，镁合金的强度、 韧性、耐腐蚀性等性能得到了显著提升 ，为镁合金的应用提供了更多可能性。
全球范围内的政策支持也为镁合金的发 展提供了有力保障，例如欧盟的“欧洲 绿色协议”和中国的“双碳目标”，都 将镁合金作为一种重要的绿色材料进行
推广和应用。
镁合金面临的挑战与问题
镁合金的耐腐蚀性相对较差，需要采取有效的表面处理和防护措施。
镁合金的分类与应用
分类
根据成分和用途，镁合金可分为铸造镁合金和变形镁合金两 类。
应用
广泛应用于航空航天、汽车、3C电子等领域，以实现产品轻 量化。
镁合金的发展历程与趋势
发展历程
从20世纪30年代开始研究镁合金， 经过几十年的发展，其应用领域不断 扩大。
趋势
随着环保意识的提高和新能源汽车的 快速发展，镁合金的应用前景更加广 阔。
建筑领域
镁合金的耐腐蚀性和高强度使其可用于建筑结构 件和装饰材料，提高建筑的使用寿命和美观度。
PART 05
镁合金的未来展望与挑战
REPORTING
镁合金的发展前景
镁合金作为一种轻量化材料，在汽车、 航空航天、电子产品等领域具有广泛的 应用前景。随着环保意识的提高和能源 消耗的增加，镁合金的应用前景更加广
镁及镁合金ppt课件共27页PPT
5
机舱隔框、增压机匣等高载荷零件
8
形状简单受力不大的耐蚀零件
20
飞机蒙皮、壁板及耐蚀零件
7
形状复杂的锻件和模锻件
9
室温下承受大载荷的零件，如机翼等
2.3 镁合金－分类、牌号
铸造镁合金：ZM＋顺序号表示。 ZM1、ZM2、ZM7、ZM8： Mg-Al-Zn 系 ZM5： Mg-Zn-Zr系：较高的强度，良好的塑性和铸造工艺性能，耐热性 较差，主要用于制造150℃以下工作的飞机、导弹、发动机中承受较高载 荷的结构件或壳体。
拉拉强度 屈服强度(拉伸) 屈服强度(压缩)
剪切强度 疲劳强度 0.1%蠕变强度 无缺口冲击强度 有缺口冲击强度
延伸率 弹性模量 剪切模量 布氏硬度
泊松比
单位
MPa MPa MPa MPa MPa MPa
J J % GPa GPa
条件
AZ 91D AM 60
Ambient Ambient
5×108 cyc 125℃
为保证变形镁合金较高的塑性， 其中合金元素的含量往往比较 低，要求在凝固组织中含有较 少共晶相。
牌号 抗拉强度（Mpa） 伸长率％
用
途
ZM1
235
ZM2
185
ZM3
118
ZM5
225
MB1
210
MB2
250
MB8
260
MB15
335
5
飞机轮毂、支架等抗冲击件
2.5 200℃以下工作的发动机零件等
1.5 高温高压下工作的发动机匣等
亚洲 大洋洲
31984 18215 3650
非洲与 中东
9622 365 340
总量
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总碱度
处理温度
处理时间
管理基准 25～45 Pt 50~70℃ 5~8min
测试频率 1次/4小时 1次/2小时
镁合金化成处理工艺
• B.溶液特性 : 碱性粉末 • C.操作条件 :
1. 浓度 : 30～50g/L 2. 温度 :50~70 ℃ 3. 时间 : 5～10 分钟 4. 容器 : 不锈钢, 聚丙烯 5. 加热器: 不锈钢加热器 6. 超声波: 可使脱脂更有效
镁合金化成处理工艺
镁合金化成处理工艺
镁作为地球最轻的金属结构材料，具有许多优良 的特性。镁的比强度很高，密度约为铝的2／3， 铁的1／4；镁还具有良好的导热、导电性、尺寸 稳定性、电磁屏蔽性、机加工性能以及再循环利 用的性能。这些特性使其成为汽车工业、航空工 业及电子工业中首选的结构材料。
然而，由于镁的化学性质十分活泼，标准电极 电位很负(－2. 36V) 导致镁合金的耐腐蚀性很差， 在腐蚀性介质中很容易发生严重的腐蚀，并且， 镁合金的表面膜疏松多孔，对基体保护能力差。 不适用于大多数的腐蚀环境，镁及其台金的耐腐 蚀性能较差一定程度上限制了它的应用。因此提 高镁及镁合金的抗腐蚀性显得至关重要。
波清洗 → 清洗 → 中和 → 清洗 ×3 → 化成 → 清洗×2 → 压缩空气吹干 → 烘 干
镁合金化成处理工艺
•
处理前
表调
中和
化成
镁合金化成处理工艺
• 1、脱脂：去除工件表面上残留的润滑油、切削油、研磨
液、灰尘、及油墨等污物。 影响因素：浓度的高度、温度的高度、时间的长短、水 洗的彻底。
• 2、表调：去除表面的氧化、腐蚀产物、旧的化学转化 膜、
黄 色，此时为滴定终点。 ⅳ.所消耗的0.1mol/l的硫酸的毫升数为碱度的点
数。
镁合金化成处理工艺
• 2. 表调
A管.管理理项标准管理基 测试频
目
准
率
总酸度 5～ 1次/2 10Pt 小时
处理温 40~60 1次/2
度
℃
小时
处理时 1～ /
间
3mins
镁合金化成处理工艺
• B. 溶液特性 :
外观 : 无色透明溶液
金属偏析、压铸成型的脱膜剂、喷砂或喷丸等带来的 污染等 影响因素：浓度的高度（总酸度的高度）、温度的高度、 时间的长短、水洗的彻底。
• 3、中和：进一步去除表面的污染物，并使镁合金表面产
生一层氢氧化镁的钝化层。 影响因素：浓度的高度（总碱度度的高度）、温度的高度、 时间的长短、水洗的彻底。
镁合金化成处理工艺
镁合金化成处理工艺
• D. 溶液配制 :
1. 在处理槽中放入约占体积70%的去离子 水。 2. 在处理槽中加入脱脂粉，使其完全溶解， 并搅拌均匀。 3. 用去离子水调校溶液体积，搅拌均匀。
镁合金化成处理工艺
• E. 分析方法 :
1.试剂 i. 0.1mol/l 硫酸溶液 ii. 溴酚蓝指示剂
2.分析方法 i. 取10mL样品溶液放 250mL锥形瓶中。 ii. 加入3~5滴溴酚蓝指示剂,溶液变蓝。 iii. 用0.1mol/l硫酸溶液滴定颜色由蓝色变为浅
的方法。为了确保涂层能附着良好且具有 自修复能力，必须在涂层前进行预处理， 使涂层和基体具有较好的附着力。而化成 膜是涂层前预处理的一项重要手段， 可以 增强镁合金表面涂层处理时的附着力。
镁合金化成处理工艺
• 镁合金化学转化主要有有铬酸盐转化膜、
磷酸盐转化膜，目前主要为磷酸盐转化膜， 分为磷酸钙系、磷酸锰系、磷酸钙-锰系、 磷酸钙-钒系。而磷酸钙-钒系最为常见。
镁合金化成处理工艺
测试项目 测试方法
合格标准
皮膜顔色 目测
灰色至浅褐色
表面外观 目测
均匀一致
抗腐蚀性 电阻
ASTM B-117
≥8级
24小时中性盐雾测试
电阻计
≤2Ω
电击穿
5克重量直径3mm的 ＜7V/DC 球状电极从0伏开始增 压至皮膜被击穿
镁合金化成处理工艺
• 预脱脂 → 脱脂 → 清洗×2 → 表调→ 超声
• 3. 中和
A.管理标准 管理项目 总碱度 温度 时间
管理基准 11～16Pt 70~80℃ 5~10mins
测试频率 1次/4小时 1次/2小时 /
镁合金化成处理工艺
• B. 溶液特性 : 碱性溶液 • C. 操作條件 :
1.浓 度 :KOH 100 g/L 2.温 度 : 70 ～ 80℃ 3.时 间 : 5～10 分钟 4.容 器 : 不锈钢 5.加热器: 不锈钢或铁氟龙加热器
• 总之化成前所有处理都是为化成提供一个
洁净的金属表面。
镁合金化成处理工艺
• 化成：使镁合金表面形成转化皮膜，从而
提供了良好的抗腐蚀性及有机涂层附着力。 影响因素：浓度的高度、PH值的高度、温 度的高度、时间的长短、水洗的彻底。
镁合金化成处理工艺
工序 处理工序 化学药水
1
脱脂
脱脂粉 50g/L
2
• C. 操作條件 :
1.浓度： JM-210 100mL/L 2.温度 : 40~ 60°C 3.总酸度：5~10 4.时间 : 1～3分钟 5.处理槽 : 聚丙烯 6.加热器 : 不锈钢或铁氟龙加热器 7.过滤 : 建议
镁合金化成处理工艺
• D. 溶液配制 :
1.在处理槽中放入约占体积60%的去离水。 2.在处理槽中加入JM-210，并搅拌均匀。 3.用去离子水调校溶液体积，搅拌均匀。
表调
JM-210 100mL/L3中和KOH 100g/L
4
化成
JM-6510 100mL/L
JM-6520 1g/L
操作参数 温度 50℃~70℃
时间 5～10 min
40～60℃ 1～4 min
70～90℃ 室温
5 ~10min 10～120 s
镁合金化成处理工艺
• 1、脱脂
A.管理标准 管理项目
镁合金化成处理工艺
• E. 分析方法
i. 取10mL样品溶液放 250mL锥形瓶中， 加入纯水约100ml 。
ii. 加入3~5酚酞指示剂。 iii. 用0.1mol/l氢氧化钠溶液滴定颜色由无 色变为红色，此时为滴定终点。 ⅳ.所消耗的0.1mol/l的氢氧化钠的毫升数 为总酸度的点数。
镁合金化成处理工艺
镁合金化成处理工艺
• 目前，提高镁及其合金的耐蚀性主要有以
下几种方法： 1.通过降低镁合金中的“危害元素”铁、镍、
铜、钴等的含量； 2.合金中添加稀土元素，开发耐蚀的新镁合
金材料。 3.对镁合金进行表面涂层处理，利用涂层和
外界环境之问形成的屏障，抑制和缓解镁 合金材料的腐蚀。
镁合金化成处理工艺
• 其中第三种是防止镁及镁合金最简便有效
处理温度
处理时间
管理基准 25～45 Pt 50~70℃ 5~8min
测试频率 1次/4小时 1次/2小时
镁合金化成处理工艺
• B.溶液特性 : 碱性粉末 • C.操作条件 :
1. 浓度 : 30～50g/L 2. 温度 :50~70 ℃ 3. 时间 : 5～10 分钟 4. 容器 : 不锈钢, 聚丙烯 5. 加热器: 不锈钢加热器 6. 超声波: 可使脱脂更有效
镁合金化成处理工艺
镁合金化成处理工艺
镁作为地球最轻的金属结构材料，具有许多优良 的特性。镁的比强度很高，密度约为铝的2／3， 铁的1／4；镁还具有良好的导热、导电性、尺寸 稳定性、电磁屏蔽性、机加工性能以及再循环利 用的性能。这些特性使其成为汽车工业、航空工 业及电子工业中首选的结构材料。
然而，由于镁的化学性质十分活泼，标准电极 电位很负(－2. 36V) 导致镁合金的耐腐蚀性很差， 在腐蚀性介质中很容易发生严重的腐蚀，并且， 镁合金的表面膜疏松多孔，对基体保护能力差。 不适用于大多数的腐蚀环境，镁及其台金的耐腐 蚀性能较差一定程度上限制了它的应用。因此提 高镁及镁合金的抗腐蚀性显得至关重要。
波清洗 → 清洗 → 中和 → 清洗 ×3 → 化成 → 清洗×2 → 压缩空气吹干 → 烘 干
镁合金化成处理工艺
•
处理前
表调
中和
化成
镁合金化成处理工艺
• 1、脱脂：去除工件表面上残留的润滑油、切削油、研磨
液、灰尘、及油墨等污物。 影响因素：浓度的高度、温度的高度、时间的长短、水 洗的彻底。
• 2、表调：去除表面的氧化、腐蚀产物、旧的化学转化 膜、
黄 色，此时为滴定终点。 ⅳ.所消耗的0.1mol/l的硫酸的毫升数为碱度的点
数。
镁合金化成处理工艺
• 2. 表调
A管.管理理项标准管理基 测试频
目
准
率
总酸度 5～ 1次/2 10Pt 小时
处理温 40~60 1次/2
度
℃
小时
处理时 1～ /
间
3mins
镁合金化成处理工艺
• B. 溶液特性 :
外观 : 无色透明溶液
金属偏析、压铸成型的脱膜剂、喷砂或喷丸等带来的 污染等 影响因素：浓度的高度（总酸度的高度）、温度的高度、 时间的长短、水洗的彻底。
• 3、中和：进一步去除表面的污染物，并使镁合金表面产
生一层氢氧化镁的钝化层。 影响因素：浓度的高度（总碱度度的高度）、温度的高度、 时间的长短、水洗的彻底。
镁合金化成处理工艺
镁合金化成处理工艺
• D. 溶液配制 :
1. 在处理槽中放入约占体积70%的去离子 水。 2. 在处理槽中加入脱脂粉，使其完全溶解， 并搅拌均匀。 3. 用去离子水调校溶液体积，搅拌均匀。
镁合金化成处理工艺
• E. 分析方法 :
1.试剂 i. 0.1mol/l 硫酸溶液 ii. 溴酚蓝指示剂
2.分析方法 i. 取10mL样品溶液放 250mL锥形瓶中。 ii. 加入3~5滴溴酚蓝指示剂,溶液变蓝。 iii. 用0.1mol/l硫酸溶液滴定颜色由蓝色变为浅
的方法。为了确保涂层能附着良好且具有 自修复能力，必须在涂层前进行预处理， 使涂层和基体具有较好的附着力。而化成 膜是涂层前预处理的一项重要手段， 可以 增强镁合金表面涂层处理时的附着力。
镁合金化成处理工艺
• 镁合金化学转化主要有有铬酸盐转化膜、
磷酸盐转化膜，目前主要为磷酸盐转化膜， 分为磷酸钙系、磷酸锰系、磷酸钙-锰系、 磷酸钙-钒系。而磷酸钙-钒系最为常见。
镁合金化成处理工艺
测试项目 测试方法
合格标准
皮膜顔色 目测
灰色至浅褐色
表面外观 目测
均匀一致
抗腐蚀性 电阻
ASTM B-117
≥8级
24小时中性盐雾测试
电阻计
≤2Ω
电击穿
5克重量直径3mm的 ＜7V/DC 球状电极从0伏开始增 压至皮膜被击穿
镁合金化成处理工艺
• 预脱脂 → 脱脂 → 清洗×2 → 表调→ 超声
• 3. 中和
A.管理标准 管理项目 总碱度 温度 时间
管理基准 11～16Pt 70~80℃ 5~10mins
测试频率 1次/4小时 1次/2小时 /
镁合金化成处理工艺
• B. 溶液特性 : 碱性溶液 • C. 操作條件 :
1.浓 度 :KOH 100 g/L 2.温 度 : 70 ～ 80℃ 3.时 间 : 5～10 分钟 4.容 器 : 不锈钢 5.加热器: 不锈钢或铁氟龙加热器
• 总之化成前所有处理都是为化成提供一个
洁净的金属表面。
镁合金化成处理工艺
• 化成：使镁合金表面形成转化皮膜，从而
提供了良好的抗腐蚀性及有机涂层附着力。 影响因素：浓度的高度、PH值的高度、温 度的高度、时间的长短、水洗的彻底。
镁合金化成处理工艺
工序 处理工序 化学药水
1
脱脂
脱脂粉 50g/L
2
• C. 操作條件 :
1.浓度： JM-210 100mL/L 2.温度 : 40~ 60°C 3.总酸度：5~10 4.时间 : 1～3分钟 5.处理槽 : 聚丙烯 6.加热器 : 不锈钢或铁氟龙加热器 7.过滤 : 建议
镁合金化成处理工艺
• D. 溶液配制 :
1.在处理槽中放入约占体积60%的去离水。 2.在处理槽中加入JM-210，并搅拌均匀。 3.用去离子水调校溶液体积，搅拌均匀。
表调
JM-210 100mL/L3中和KOH 100g/L
4
化成
JM-6510 100mL/L
JM-6520 1g/L
操作参数 温度 50℃~70℃
时间 5～10 min
40～60℃ 1～4 min
70～90℃ 室温
5 ~10min 10～120 s
镁合金化成处理工艺
• 1、脱脂
A.管理标准 管理项目
镁合金化成处理工艺
• E. 分析方法
i. 取10mL样品溶液放 250mL锥形瓶中， 加入纯水约100ml 。
ii. 加入3~5酚酞指示剂。 iii. 用0.1mol/l氢氧化钠溶液滴定颜色由无 色变为红色，此时为滴定终点。 ⅳ.所消耗的0.1mol/l的氢氧化钠的毫升数 为总酸度的点数。
镁合金化成处理工艺
镁合金化成处理工艺
• 目前，提高镁及其合金的耐蚀性主要有以
下几种方法： 1.通过降低镁合金中的“危害元素”铁、镍、
铜、钴等的含量； 2.合金中添加稀土元素，开发耐蚀的新镁合
金材料。 3.对镁合金进行表面涂层处理，利用涂层和
外界环境之问形成的屏障，抑制和缓解镁 合金材料的腐蚀。
镁合金化成处理工艺
• 其中第三种是防止镁及镁合金最简便有效