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AZ91镁合金磷酸盐-高锰酸盐转化膜工艺的研究.pdf
第42卷 第5期 稀有金属材料与工程 Vbl.42.No.5
2013年 5月 RAREMETALMATERIALSANDENGINEERING Mav2013
AZ91镁合金磷酸盐一高锰酸盐转化膜工艺的研究
农登1,宋东福1,戚文军1,梁涛2,王海艳1
(1.广州有色金属研究院,广东广州510650)
(2.广州市机械科学研究院有限公司,广东广州510700)
摘要:采用正交试验法设计了以磷酸盐一高锰酸盐为基础的无铬转化工艺优化试验,讨论了工艺对转化膜厚度、耐蚀
性能及形貌的影响。结果表明:当ZnS04和NaF的浓度分别为5和1
g/L,pH值为4时,转化膜耐蚀性能可提高8倍
以上。转化液pH值对膜层厚度、形貌及耐蚀性能均影响显著,当pH过小时,膜层疏松易脱落,仅剩下内层转化膜,
膜层较薄,耐蚀性能较差;当pH为4时,膜层厚度达到极大值,内、表膜层结合紧密,大幅改善转化膜的耐蚀性能;
当pH值继续增大时,膜层致密,但内、外膜层结合力较差,耐蚀性能有小幅提高。
关键词:镁合金;磷酸盐一高锰酸盐;转化膜;耐蚀性能
中图法分类号:TGl78 文献标识码:A 文章编号:1002一185X(2013)05—1062—05
镁合金具有比强度和比刚度高、铸造性能好、电屏
蔽和阻尼性能优异及可回收利用等特点,被广泛地应用 mm×50mmx4
于航空航天、汽车摩托车、工具、电子通讯、光学仪器、 行表面除油脱脂、清洗氧化膜,然后进行化学转化处
计算机制造等领域[1。]。但镁合金耐蚀性差,制约了镁 理。具体流程为:试样一预脱脂一碱洗脱脂一纯水洗一
合金应用领域的拓展[4]。为了改善镁合金表面的耐蚀性 15
酸洗(H3P04
g/L,1min)一超声波清洗一水洗一
能,许多防护处理方法相继被开发出来,如:化学转化、 min)。转化液选择
磷化一纯水洗一烘干(110℃,10
阳极氧化、微弧氧化、金属覆层、气相沉积以及有机涂 磷酸二氢氨、高锰酸钾为基础液,为处理液提供磷酸
层等[5。8]。其中化学转化法具有工艺简单、成本低廉、 和高锰酸离子,通过添加促进剂和调整pH值来改变转
不受工件形状和尺寸的影响以及与有机涂层结合力强 化膜的结构和性能。实验中选取了两种促进剂和pH值
等优点而备受人们的青睐[5,9,10]。化学转化法按处理液等3个参数,做3因素3水平的正交试验,具体参数见
中是否含有铬,可分为铬酸盐转化法和无铬转化法两 表1。其他固定处理工艺参数为:处理时间6min,处
种。铬酸盐转化以美国的DOW公司开发的一系列处理 理温度为室温。
液为代表[111,工艺成熟,所得转化膜性能优良,但处 200型扫描电镜f加速电压为20
采用QUANTA
理液中含有毒的Cr离子,对人体和环境有极大的危害 kV)观察转化膜的表面和截面形貌,转化膜化学成分由
¨21,欧盟已于2003通过了关于在电气电子设备中限制扫描电镜自带的EDS分析;采用盐水浸泡法测试转化
9274_1988,
使用六价铬等6种有毒有害物质的RollS指令,限制了膜的耐蚀性能,试验操作参照国标GB/T
拥有百年历史的金属表面铬酸盐处理传统工艺,急待开 浸泡时间为50h,然后用煮沸的20%浓度的CrO,水溶
发铬酸盐转化的替代技术【131。
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