[發明專利]一種鎂合金工件微弧氧化表面處理方法

在審

• 申請號: 202010816809.7
• 申請日: 2020-08-14
• 公開（公告）號: CN112111773A
• 公開（公告）日: 2020-12-22
• 發明（設計）人: 楊雷
• 申請（專利權）人: 南京海創表面處理技術有限公司
• 主分類號: C25D11/30
• 分類號: C25D11/30
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 鄧道花

本發明公開了一種鎂合金工件微弧氧化表面處理方法，主要包括微弧氧化、水洗處理、封閉處理、干燥處理四個步驟，解決了現有技術中鎂合金工件微弧氧化表面處理效率低的問題，且進一步提高了鎂合金工件表面處理后的耐腐蝕性，擴展了鎂合金工件的應用范圍和使用壽命。

技術領域

本發明屬于機械加工領域，涉及一種鎂合金工件表面處理方法，特別是一種鎂合金工件微弧氧化表面處理方法。

背景技術

微弧氧化是一種工藝簡單、高效綠色環保的新型表面處理技術。它是通過電解液與相應參數的組合，在鎂、鋁、鈦等有色金屬及其合金表面依靠弧光放電產生的瞬時高溫高壓作用，原位生長處以基體金屬氧化物為主的陶瓷膜層

微弧氧化處理能力強，可以處理各種形狀復雜的工件，能在試件的內外表面生成均勻陶瓷膜，對材料的適應性廣，除鋁、鎂、鈦金屬及其合金外，還能在鋯鉈、鈮等金屬及其合金表面生長陶瓷膜層。

陶瓷膜層與基體以冶金方式進行結合后原位生長，兩者結合緊密，膜層與基體有較好的結合力，不易剝落，陶瓷膜層擁有比較好的綜合性能，如具有良好的耐蝕性、耐磨性、高硬度等，此外還能制備出具有隔熱、催化、抑菌、生物親和性等其他特殊功能的膜層。

作為一種新興、環保、高效而又節能的表面處理技術，微弧氧化技術因其制備的陶瓷涂層具有強度高、耐磨、耐腐蝕以及電絕緣等優點而廣泛應用于生產、生活的各個領域，如在航空、航天、船舶、汽車、兵器、輕工機械、石油化工、化學化工、電子工程、儀器儀表、醫療衛生等現代工業領域。

自19世紀末，由于人類文明的快速進步，金屬材料的消耗與日俱增，某些金屬礦產資源逐漸趨于枯竭。例如，銅、鉛、鋅的開采只能維持幾十年，鋁、鐵也只能維持100～300年。鎂是地球上儲量最豐富的元素之一，除地殼表層中的含量為2.3％外，在鹽湖及海洋中的含量也十分可觀，可謂取之不盡用不竭。目前，鎂合金正在成為繼鋼鐵、鋁之后的第三大金屬工程材料，鎂合金抗蝕性差，大大限制了其在結構材料方面的應用。鎂合金防蝕處理是鎂合金研究中的一個重要主題。針對這類問題的解決正是借助于微弧氧化技術，人們通過該技術，在鎂合金等金屬表面原位生長出結合力牢固，耐熱、耐磨、耐腐蝕性能優越的多孔陶瓷膜層，有效地克服了先前的缺陷，從而為大量使用輕合金的國防及航空航天工業開辟了嶄新的發展空間，但是目前的現有的微弧氧化處理技術在工件的長久性耐腐蝕性能上仍存在一定的缺陷，不能適應海洋等長期腐蝕性的環境，限制了鎂合金工件在船舶制造上的使用范圍。

發明內容

本發明的目的是針對現有的技術存在上述問題，提出了一種鎂合金工件微弧氧化表面處理方法，解決了現有技術中鎂合金工件微弧氧化表面處理效率低的問題，且進一步提高了鎂合金工件表面處理后的耐腐蝕性，擴展了鎂合金工件的應用范圍和使用壽命，本發明的目的可通過下列技術方案實現：

一種鎂合金工件微弧氧化表面處理方法，包括以下處理步驟：

(1)微弧氧化:表面清潔的鎂合金工件放置在裝有電解液溶液的微弧氧化處理裝置中，用鎂導線連接電解液下的鎂合金工件和脈沖電源正極，用不銹鋼板連接脈沖電源負極；其中，脈沖電源設置脈寬10～50、最大電流≤1300A、最大電壓≤600V、微弧氧化處理時間為40～90min、溫度：≤50℃、電源輸出頻率為100-500；

(2)水洗處理：采用流動水洗方式進行沖洗，沖洗時間1～5min；

(3)封閉處理：封閉槽中采用封閉液處理時間2～3min；

(4)干燥處理：烘干溫度80-100℃，處理時間至少15-30min；

進一步的，步驟(1)中的電解液溶液成分為：硅酸鈉：8g/l、氫氧化鉀：

5g/l、氟化鉀：5g/l、其余成分為純水。