镁合金压铸件表面处理

镁合金压铸件的表面处理

摘要：按照表面成膜过程中有无外加电压作用，将现有镁合金压铸件的表面处理技术归纳为化学成膜技术和阳极氧化成膜技术二大类。分别介绍了化学成膜技术中的铬化处理、磷化处理、锌置换处理、化学腐蚀处理等4类表面处理技术和阳极氧化成膜技术中的常规阳极氧化、等离子体微弧阳极氧化等2类表面处理技术，同时还简要地介绍了作者新近开发的镁合金压铸件交流等离子体微弧氧化处理技术，论述了上述各种技术的特点，总结了在各种表面处理过程中获得高质量膜层应注意的关键问题，并明确了镁合金压铸件表面处理技术今后的发展

方向。

能源危机与环境污染问题的日益突出，使得符合"符合性能优良、可近终形加工、可回收"材料发展方向的镁合金脱颖而出，成为本世纪最受亲睐的一种应用材料。在目前和今后相当长的一段时期内，高效、节能的镁合金压铸件仍将是镁合金的主要应用产品。由于镁的负电性强（-2.36V SCE）,在大气中的耐蚀性极差，所以在使用前必须对镁合金压铸件根据具体要求进行适当的表面处理。在镁合金压铸件的生产成本中，表面处理这部分就占40%左右，因此表面处理对镁合金压铸件的生产和应用至关重要。目前，镁合金压铸件的表面处理研究不尽相同，不象铝合金表面处理那样成熟和规范，这在一定程度上制约了镁合金压铸件的应用，本文拟对现有的镁合金压铸件的表面处理技术进行简要的归纳，并分析其关键技术问题

和发展方向。

一．镁合金压铸件的表面处理技术

镁合金压铸件的表面一般需要依次进行预处理（清理、脱脂、酸洗等）、镀膜、涂装（喷漆、喷塑、镀金属等）等处理，通常所说的镁合金压铸件的表面处理指的是镀膜这道工艺，其主要作用是在压铸件表面形成与油漆、塑料或金属附着性能好的具有耐腐蚀性的保护膜层。目前，在镁合金压铸领域中主要采用的是湿法表面处理方法，也就是，使用处理溶液进行的表面处理方法。现有的表面处理技术不尽相同，我们根据成膜条件，将镁合金压铸件的表面处理技术归纳为化学成膜和阳极氧化成膜二大类，下面分别予以介绍。表1 铬化处理规范

序号配方工艺规范膜层颜色成分含量/g/LPH值温度/℃时间/min1铬酐（CrO3）

氧化镁（MgO）

硫酸(H2SO4)(ρ=1.84)45

8-9

0.1-1室温0.5-0.75黄色2重铬酸钠（NaCr2O7o2H2O）

硫酸镁（MgOS4o7H2O）

硫酸锰（MgOS4o5H2O）

铬酐(CrO3)110-170

40-75

40-75

1-22-4

用CrO3调85-沸腾10-20深黑色

表2 磷化处理规范

序号配方工艺规范膜层颜色成分含量/g/LPH值温度/℃时间/min1磷酸(H3PO4)(ρ=1.75)

磷酸二氢钡（Ba(H2PO4)3）

氟化钠（NaF）5-8(ml/L)

40-70

1-21.3-1.990-9810-30深灰色2硫酸锌（ZnSO4oH2O）

焦磷酸钠（Na4P2O7）

氟化钠（NaF）或氟化锂（LiF）

碳酸钠（Na2CO3）30

120

3-5

5702-15

表3 锌置换处理规范

序号配方工艺规范成分含量/g/LPH值温度/℃时间/min1硫酸锌（ZnSO4oH2O）

焦磷酸钠（Na4P2O7）

氟化钠（NaF）或氟化锂（LiF）

碳酸钠（Na2CO3）30

120

3-5

5702-15

表4 化学腐蚀处理液

序号配方成分含量/g/L1铬酐

硝酸（70%） 60-120

90-110cc/l2氢氟酸（70%HF）54-220cc/l

表5 常规阳极氧化处理规范

序号配方工艺规范组分含量/g/L温度/℃起始电流密度最终电压/V时间/min1铬酸

高锰酸钾20

6020-300.61302苛性钠

纯碱50

5020-302-350303重铬酸钾

磷酸二氢钠100

5050-551.5-25-630-404苛性钠

磷酸三钠50-55

30-3570-751.5-2430-40

表6 等离子体微弧阳极氧化处理规范

序号配方工艺规范组分含量/g/L温度/℃电流密度/A/dm2时间

/min1NaAlO21020-401530 1．化学成膜

化学成膜技术主要是指镁合金压铸件通过在化学溶液中进行一定时间的接触、利用工件与化学处理液之间的化学反应在工件表面形成保护膜层的一类表面处理技术。主要包括铬化、磷

化、锌置换和化学腐蚀等处理技术。

1）铬化处理