[發(fā)明專利]一種鋁合金發(fā)動機防腐蝕處理方法

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210326994.7
• 申請日: 2012-09-05
• 公開（公告）號: CN102864456A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 忻峰
• 申請（專利權(quán)）人: 忻峰
• 主分類號: C23C28/02
• 分類號: C23C28/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于表面處理技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種鋁合金發(fā)動機表面防腐蝕處理方法。

背景技術(shù)

金屬腐蝕遍及國民經(jīng)濟和國防建設(shè)各個領(lǐng)域，危害十分嚴(yán)重。首先，腐蝕會造成重大的直接或間接的經(jīng)濟損失。據(jù)工業(yè)發(fā)達的國家的統(tǒng)計，因腐蝕造成的經(jīng)濟損失約占當(dāng)年國民經(jīng)濟生產(chǎn)總值的1.5％-4.2％。其次，金屬腐蝕，特別是應(yīng)力腐蝕和腐蝕疲勞，往往會造成災(zāi)難性重大事故，危及人身安全。再者，腐蝕不但損耗大量金屬，而且浪費了大量能源，每年因腐蝕要損耗10％-20％的金屬。另外，石油、化工、農(nóng)藥等工業(yè)生產(chǎn)中，因腐蝕造成的設(shè)備跑、冒、滴、漏，不但造成經(jīng)濟損失，還可能使有毒物質(zhì)泄漏，造成環(huán)境污染，危及人民健康。同時，腐蝕還可能成為生產(chǎn)發(fā)展和科技進步的障礙。

現(xiàn)汽車或船用發(fā)動機基本上以鋁合金為主，而鋁合金在各種環(huán)境作用下發(fā)生的腐蝕會影響發(fā)動機的性能。為了防止腐蝕的發(fā)生，現(xiàn)已經(jīng)有多種技術(shù)用來防止腐蝕的發(fā)生。其中主要的防腐技術(shù)是采用氧化膜技術(shù)，防腐漆技術(shù)和緩蝕劑技術(shù)。

在各種金屬腐蝕的防護技術(shù)中，緩蝕劑技術(shù)由于工藝簡單、適用性強而成為最有效和最常用的方法之一。但是緩蝕劑技術(shù)有明顯的局限性，在緩蝕劑應(yīng)用最為廣泛的液相介質(zhì)中，緩蝕劑必須有一定的溶解度，而且必須達到一定的濃度。傳統(tǒng)的緩蝕劑由于毒性較大，給環(huán)境造成了污染；同時，由于緩蝕劑用量較小，外界微小的變化就會對體系造成較大的影響，這也給緩蝕機理的研究帶來了很大的難度，這些因素限制了緩蝕劑的進一步發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種新的技術(shù)方案，通過該技術(shù)方案能夠使得在不增加金屬厚度的同時提高發(fā)動機的防腐蝕效果。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種發(fā)動機防腐蝕處理方法，其步驟是首先在發(fā)動機鋁合金表面采用離子注入方式注入非晶態(tài)物質(zhì)形成不溶共絡(luò)層；然后在發(fā)動機的鋁合金表面形成金屬氧化層。

所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有有機化合物或無機氧化物。

所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有磷酸鋯、鉻酸鉻、稠環(huán)、共軛雜環(huán)類化合物、二氧化硅和氟硅酸鈉等一種或兩種物質(zhì)的組合。

所述離子注入用能量為42-45KeV量級；

所述共絡(luò)層厚度為25-45nm。

所述注入量為45-50mg/cm²。

本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比的有益效果是：

通過采用離子注入技術(shù)，將非晶態(tài)物質(zhì)注入進金屬體內(nèi)形成不溶的耐腐蝕層，并且這一層同金屬為一體結(jié)構(gòu)，不會出現(xiàn)現(xiàn)防腐技術(shù)中的脫落問題，離子注入時在金屬的最外面的量低于內(nèi)部的量，不影響如氧化膜的生成及其它防腐技術(shù)的應(yīng)用，提高發(fā)動機鋁合金的耐腐蝕性能。

具體實施方式

以下具體描述本發(fā)明的實施方式。

首先通過現(xiàn)有技術(shù)加工發(fā)動機各部件的毛坯，將各部件的鋁合金材料進行表面清理，選取用于離子注入用的非晶態(tài)物質(zhì)，所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有有機化合物、或無機氧化物。所述非晶態(tài)物質(zhì)包括有磷酸鋯、鉻酸鉻、稠環(huán)、含硫基雜環(huán)類化合物、二氧化硅和氟硅酸鈉等一種或兩種物質(zhì)的組合。在本發(fā)明的實施例1-6中選用的非晶態(tài)物質(zhì)僅選用了單一組分的非晶態(tài)物質(zhì)，具體見表1。但因鉻酸鉻的毒害性通常不做選用。

本發(fā)明的所述離子注入用能量為42-45KeV量級；具體注入能量的選用是根據(jù)材料的用途或確定的注入厚度來選用的，在本發(fā)明中注入非晶態(tài)物質(zhì)的厚度為25-45nm，當(dāng)材料使用的環(huán)境不惡劣或要求等級不高時選擇注入的厚度低，因此注入用的能量也相應(yīng)降低；當(dāng)材料使用的環(huán)境惡劣，注入的厚度要厚，因此注入的能量也相應(yīng)提高。所述注入量為45-50mg/cm²，在本發(fā)明中所使用的注入能量、注入厚度及單位用量均不是最終定量，只是相對較佳的數(shù)據(jù)，根據(jù)實際需要可以進行調(diào)整，比如注入能量可能會達到120KeV以上量級；注入厚度也可能會達到75nm；單位注入用量也可能會達到80mg/cm²。但本專利所要求的最低數(shù)據(jù)為基本數(shù)據(jù)，若低于最低數(shù)據(jù)則防腐蝕性能無法達到最佳。

以上的具體實施例僅能作為本發(fā)明的參考而不是對本發(fā)明的限制。

由于本發(fā)明涉及耐腐蝕層，因此通過實施下面的鹽霧實驗，并在經(jīng)過一定長時間后確定所發(fā)現(xiàn)的腐蝕區(qū)域?qū)挾龋宰鞒龃篌w的耐腐蝕性評價。

1)、鹽霧實驗

噴霧室，濃度為5％左右的NaCL溶液，壓力為60-180千帕的壓縮空氣，能夠?qū)囟缺３衷?7±1℃的溫度控制器，在相對濕度為95％-98％，溫度為87±1℃的條件下，向每個試樣噴射鹽水特定長時間。