压铸镁合金的表面处理技术_张燕
2000年增刊第1期
压铸镁合金的表面处理技术
东北轻合金有限责任公司工学院 张 燕* 孙伯勤
综述了常用的压铸镁合金的表面处理。摘要
关键词:压铸镁合金 表面处理 汽车
Surface Treatment Technology for Die Casting Mg Alloy
Zhang Yan Sun Baiqin
(Institute of Northeast Light Alloy Co . Ltd )
ABSTRACT Surface treatment technology for conventional die casting Mg alloy are overvie wed . Key Words :Die Casting Mg Alloy , Surface Treatment , Automobile
中图分类号:TG136+1; TG178 文献标识码:B 文章编号:10001-2449(2000) S0-0022-02
压铸镁合金中的Fe , Ni , Cu 等杂质会显著降低耐
蚀性能。在合金中增加Mn 含量, 可以抑制Fe 的有害影响。其他杂质元素越少越好。高纯度压铸镁合金耐蚀性好, 不用处理。低纯度压铸镁合金与其他材料作复合件或与其他金属接触时, 会产生电化学腐蚀, 必须进行表面处理, 常用表面处理法见图1
。
1. 2 化学预处理
脱脂方法, 一般有溶剂脱脂、碱性脱脂、乳液脱脂。
溶剂脱脂有石油系列溶剂、氯系和碳系等溶剂。脱脂是将附着在铸件表面的油、蜡、润滑油等污物去掉, 溶解在脱脂液中。溶剂使用一段时间后, 污物增加, 浓度变稀, 循环使用要进行过滤。
碱液脱脂, 含有碱性氧化物、碳酸盐、磷酸盐等, 碱液pH 值在11以上。碱液脱脂不腐蚀镁材, 操作容易, 价格低。脱脂液成分及处理条件见表1。乳液脱脂, 铸件表面的煤油、石油混入有机污物时除油就困难了, 采用含有乳化分散剂的乳液将污油乳化分散, 在以后的水洗过程中乳化的污物随水冲走。乳液脱脂比溶剂脱脂价格便宜, 但废水处理要引起注意。1. 3 酸洗
酸洗可将化学预处理中没有除去的物质, 燃烧后的润滑剂和研磨剂清除掉, 另外能够酸碱中和。酸洗会使铸件尺寸变化, 对铸件精度要求高时, 要留有因酸
1 预处理
1. 1 机械预处理
去除铸件表面的毛刺、氧化物、润滑剂、脱模剂、铸型砂等异物, 采用抛光、喷丸、钢丝刷、锉刀、滚筒研磨等方法。机械预处理工序中应安装微粉回收装置, 防止污染和防止爆炸、燃烧。
洗影响的尺寸余量。
2 防腐膜处理
在镁铸件表面产生防腐膜, 增加防腐性能, 防腐膜处理工艺见表2。
*
张燕, 女, 1964年出生, 讲师, 东北轻合金有限责任公司工学院, 哈尔滨(150060) 。 收稿日期:1999-12-17
忽视。为此, 对于压铸合金的变质, 只能根据铸件的需
要, 加以区别对待。
参 考 文 献
1 Leonhard H . Veredelurg Von Alaminium Druekguss Legierungen -eine Kritisere bersicht . Giesserei , 1998, 85(8) :76~812 Cicciv D . The Beneficial E ffects of Strontium in 380HPDC Alu mini -
u m Alloys . Timminco Research Bulletin . Ontario , Ceanada , 1996.
3 Shabestari S G . Investigation of the Effect of Strontiu m on the Inter -metallic Compounds in 380, 319, 332Alloys . Mc Gill University . Montreal , Canada , 1995. (VDG -Informations Zentrum , D ǜsseldorf ) 4 Schaefer M . Metallurgical and Materials Transaction , 1996, 27A (5) , 1293~1302
(编辑:袁振国)
各种防腐膜处理方法都有优缺点, 为提高耐蚀性应采用铬酸盐系氧化膜, 如果考虑电磁屏蔽性应采用非铬酸氧化膜。
表1 碱液脱脂的成分与处理条件
Table 1 Composition of alkaline liquid and treatm ent condition
成 分
1
NaO H
Na 3P O 4·12H 2O 湿润剂
Na 3P O 4·12H 2O Na 2CO 3·10H 2O 湿润剂NaO H
湿润剂NaF Na 4P 2O 7
Na 2B 4O 7·10H 2O
质量浓度
槽材料
g ·L 温度处理时间
pH 值
min 3~10
件表面进行阳极氧化处理很有必要。与铝的阳极氧化处理相比, 氧化膜针孔结构是无规则的孔穴, 调整氧化膜厚度较困难。封孔与铝相同, 采用水和封孔, 封孔稳定性好。压铸镁合金件膜的色调一般都是氧化膜本身的颜色, 要染色比较困难, 就是染色, 氧化膜色调暗淡, 无光泽。阳极氧化处理, 见表3。
表3 镁合金阳极氧化处理
Table 3 Ano de oxidation treatment for Mg alloy
成 分1
硫酸胺重铬酸钠氢氧化胺2
氢氧化钠乙二醇草酸钠3
氢氧化钾氟化钾磷酸钠氢氧化铝
质量浓度处理温度处理时间电流密度
g ·L -1℃min A ·dm -2
30302. 6240832. [**************]~36010090
70~80
5~30
0. 5~2. 0 60~95
室温
8~60
70~80
15~20
D C6,
A C24
48~60
10~30
0. 1
电压
V
15~60碳素钢90~100100. 7~1. 030碳素钢90~100300. 7~1. 0100碳素钢90~1000. 17~1. 015不锈钢70~804070
23~1011以上
34
10~203~5
13以上12以上
通电后2~5min 浸渍
1. 0~2. 0AC60~90
表2 镁合金防腐膜处理
Table 2 Anticorrosive mem brane treatment for M g alloy
成 分
1
重铬酸钠硝酸(67. 5%) 2
重铬酸钠氟化镁3
磷酸二氢锰硅氟化钠硝酸钠重铬酸钠4
重铬酸钠重氟化钠硝酸钠硝酸(67. 5%) 5
无水铬酸硝酸亚铁氟化钾6
焦磷酸钠锡酸钾氢氧化钠醋酸钠
质量浓度
g ·L -1
100150
浸渍时间0. 5~1. 0
处理温度
室温
过锰酸钾
1502. 525320. [***********]501010
15~20
—
0. 50~0. 75
室温
0. 3~1. 0
室温
30~60
80~90
20~30
90~100
4
酸性氟化胺重铬酸钠磷酸(85%)
在压镁合金件表面电镀铜、锌等金属和涂上涂料, 都可起防腐作用。压铸镁合金件与其他件接触时应防止电解液(水) 浸入到接触间隙部位, 最好的办法是采
用密封。对压铸件和接触件进行表面处理和涂漆、涂涂料都能有效防止腐蚀。在压铸件表面上覆盖与接触材的电位差小的表面膜, 或在接触材料表面上覆盖与镁合金材的电位差小的表面膜(表面膜与被覆盖材料不产生腐蚀作用) 都会有效防止接触腐蚀产生。在航空航天中使用的压铸镁合金件, 要求高, 一般都要进行表面处理。但是, 采用常规的防腐处理、阳极氧化处理、涂漆膜层等处理, 其导热性不好, 膜层内存在贯穿和开口的小孔, 会引起腐蚀。日本电讯电话公司(NTT ) 采用液相热等静压法(HIP ) 表面处理:先在镁合金压铸零件上喷涂一层铝, 而后在600℃和压力为70MPa 的氩气中进行热等静压。加热中镁基体与铝镀层之间形成共晶体的中间层, 在400℃时熔化变成液相, 在压力作用下针孔被压溃, 同时经过液相烧结, 涂层中各孔洞完全消失形成密实的保护膜层。
(编辑:袁振国)
3 阳极氧化处理
压铸镁合金件在腐蚀严重的环境中使用时, 对铸
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