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镁合金防腐表面技术

发布时间:2023-10-16来源:本站点击:2352

镁合金的防护对于扩大镁合金的使用范围 及延长其使用寿命具有重要意义。镁合金的腐 蚀类型主要包括全面腐蚀、电偶腐蚀、应力腐蚀 开裂、腐蚀疲劳、点蚀等几种失效形式。提高镁 合金防腐性能的途径主要从以下3方面入手:
(1 )减少镁合金中的有害杂质元素,使镁合 金高纯化;
(2 )采用快速凝固工艺,扩大固溶度限制和 细化晶粒;
(3 )通过必要的表面处理技术对镁合金表面 进行改性,提高抗蚀能力。
从国内外研究来看,应用表面处理技术是使 镁合金得到广泛工业化应用最为有效的方法。 目前实际应用中,为了降低生产成本,普遍采用 化学或电化学的方法,在镁合金表面形成致密完 整的化学或电化学保护膜,再进行涂装,以达到 防护和装饰的目的。具体对镁合金实施表面防 护处理的技术包括: 化学镀镍
镁合金化学活性高,属于较难进行电镀或化 学镀的金属,在进行电镀或化学镀之前必须进行 预处理。一般采用化学镀锌,然后镀铜,当镁合 金镀上一层铜之后就可按普通的电镀方法镀上 所需的金属。镁合金的化学镀镍主要有浸镍法 和直接化学镀镍2种。浸镍法以DOW公司开发 的浸镍工艺为标准,其工艺流程与电镀相同:表 面处理———活化———浸锌———镀铜———化学镀镍/电镀。但2者均存在工艺复杂,镀液中含有 CuCN、KCN、NaCN等氰化物,毒性大、后处理麻烦 等问题。因此直接化学镀镍方法,由于其工艺简 单,镀液中不含氰化物,逐渐受到重视。化学镀 镍是用还原剂(如次亚磷酸钠)从水溶液中将镍 离子催化还原为金属镍,并沉积到零件上去。直 接化学镀镍是目前一种重要的镁合金表面处理 方法,成为近年来发展趋势。

热喷涂(热喷铝扩散处理) 热喷涂技术是采用气体、液体燃料或电弧、 等离子弧、激光等作为热源,使金属、合金、金属 陶瓷、氧化物、碳化物、塑料以及它们的复合材料 等喷涂材料加热到熔融或半熔融状态,通过高速 气流使其雾化,然后喷射、沉积到经过预处理的 工件表面,从而形成附着牢固的表面层的加工方 法。镁的化学活性高,镁合金在高温时易燃烧, 一般认为镁合金进行热喷镀方法处理不太现实。 但实际上,只要工艺控制得当,完全可以用于镁 合金的表面防护处理。在国内外仍有采用热喷 涂的方法在镁合金的表面得到耐蚀涂层。重庆 工学院张津等人采用火焰热喷铝的方法,首先对 AZ91D镁合金进行表面处预理,在惰性气体保护 下进行喷涂操作,最后进行封闭处理,获得了良 好的耐蚀效果。

阳极氧化和等离子微弧阳极氧化 阳极氧化是最基本的镁合金表面处理方法。 所得的膜层具有与金属基体结合力强、电绝缘性 好、光学性能良好、耐冲蚀、耐磨损、耐磨蚀、装饰 和提供优良的油漆、涂料底层等多种功能。
阳极氧化技术比电镀、化学转化膜技术更为 复杂,所需的技术投资较高,但它对合金品牌的 选择性较小且废液处理花费较少。阳极氧化层 往往是多孔的陶瓷状涂层,这使得后续的涂层有 良好的粘附力,但这种涂层往往是脆性和绝缘 的,在需要导电或外加载荷的条件下是不能应用 的。此外,阳极氧化在复杂制件上难以得到均匀 膜层,与铝合金相比,镁合金的氧化膜与基体的 结合力要差些。
等离子微弧阳极氧化实质上是较高电压下 的阳极氧化,其成膜过程涉及电化学、热化学及 等离子化学等,成膜机制极为复杂,所得的氧化 物陶瓷层与传统的阳极氧化膜相比,综合性能 (耐蚀性、硬度、致密性)大大提高,因此微弧氧化 是阳极氧化技术的一个重要发展方向。还有一 种称为等离子阳极氧化技术的表面处理技术

它用氧的等离子体代替电解液对合金进行阳极 氧化,消除了环境污染问题。镁合金微弧氧化技 术目前已成为镁合金表面防护耐腐蚀实用性强、 应用面广的一项技术。

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