[發(fā)明專利]一種鎂合金表面處理方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011186228.6
• 申請(qǐng)日: 2020-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN112301401B
• 公開（公告）日: 2022-01-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王雪;李菁華;董笑飛;石海鑫;王昌斌;李曄;金科;方程
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號(hào): C25D11/30
• 分類號(hào): C25D11/30;B05D7/16;B05D3/02;B05D3/00;B05D1/02
• 代理公司: 北京遠(yuǎn)智匯知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11659
• 代理人: 王巖

本發(fā)明涉及一種鎂合金表面處理方法，所述表面處理方法包括：對(duì)鎂合金表面依次進(jìn)行預(yù)處理、微弧氧化處理、漂洗、第一干燥、噴面漆處理和第二干燥。本發(fā)明提供的方法，將鎂合金表面進(jìn)行預(yù)處理后在配好的溶液中進(jìn)行微弧氧化處理，生成一層致密的氧化膜，在空氣中放置一段時(shí)間，待表面干燥后進(jìn)行噴面漆處理，最終獲得防腐效果佳，工藝簡(jiǎn)單，成本低的復(fù)合涂層。所制備的微弧氧化?噴漆復(fù)合涂層，表面光滑，外觀顏色可控，經(jīng)中性鹽霧試驗(yàn)720h后，外層表面基本無變化，內(nèi)部組織也無腐蝕組織出現(xiàn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及表面處理領(lǐng)域，具體涉及一種鎂合金表面處理方法。

背景技術(shù)

目前，隨著汽車節(jié)能減排目標(biāo)的提出，汽車輕量化的需求越來越緊迫，鎂合金作為最輕的金屬結(jié)構(gòu)，具有高比強(qiáng)度、比剛度，良好的電磁屏蔽性能和切屑加工性能，是汽車輕量化的理想材料。但鎂合金防腐性能差，限制其在汽車零部件上應(yīng)用。

目前，鎂合金在汽車上的應(yīng)用主要采用壓鑄工藝，壓鑄鎂合金具有金屬流動(dòng)性好，集成度高，設(shè)計(jì)靈活等優(yōu)勢(shì)。國內(nèi)汽車常見的壓鑄鎂合金零部件有方向盤骨架、儀表板橫梁、轉(zhuǎn)向柱支架等對(duì)防腐要求低的部件。對(duì)于前端框架、天窗骨架等防腐要求高的零部件，國內(nèi)采用鎂合金的還比較少。因?yàn)槌Ｒ?guī)的防腐方法不能滿足防腐要求嚴(yán)格的汽車零部件，而常見的復(fù)合方法防腐手段會(huì)導(dǎo)致零件整體成本的大幅度提升、生產(chǎn)難度的增加。

如CN102677127A提供了一種鎂合金微弧氧化-電泳復(fù)合涂層，由經(jīng)微弧氧化處理后覆于鎂合金表面的陶瓷層和經(jīng)電泳處理后沉積于所述陶瓷層表面的沉積層組成；所述陶瓷層的厚度為15μm-35μm，表面粗糙度Ra為2.0μm-4.5μm，孔隙率為15％-40％；所述沉積層的厚度為20μm-45μm。鎂合金微弧氧化-電泳復(fù)合涂層具有優(yōu)異的綜合性能，能夠完全滿足我國國防軍工、航空航天等領(lǐng)域?qū)︽V合金涂層耐腐蝕、耐濕熱等性能的要求。但該工藝生產(chǎn)中電泳處理要比表面噴漆處理工藝復(fù)雜，生產(chǎn)成本高。電泳處理需要零件導(dǎo)電，微弧氧化膜的厚度需要控制，如果陶瓷層太厚，零件失去導(dǎo)電性，提高工藝難度。

CN101871119A公開了一種鎂合金表面微弧氧化/噴涂復(fù)合膜的制備方法，它涉及一種鎂合金表面復(fù)合膜的制備方法。解決現(xiàn)有鎂合金表面處理方法中化學(xué)轉(zhuǎn)化膜、陽極氧化、氣相沉積得到的膜層薄，耐腐蝕性能差；離子注入成本高，難以實(shí)現(xiàn)大面積加工；涂層與鎂合金結(jié)合力差，有機(jī)涂層易老化的問題。其首先利用微弧氧化在鎂合金表面制備陶瓷膜，然后采用空氣噴涂將無機(jī)涂料噴涂至陶瓷膜上，再熱處理即得微弧氧化/噴涂復(fù)合膜。方法簡(jiǎn)單，成本低，空氣噴涂利用微弧氧化陶瓷膜的多孔結(jié)構(gòu)，使無機(jī)涂料層與陶瓷膜結(jié)合牢固；復(fù)合膜厚度在20-40μm，自腐蝕電位正移至-1.02V，腐蝕電流密度比鎂合金降低5個(gè)數(shù)量級(jí)，鹽霧實(shí)驗(yàn)72-144h后完好無損，耐蝕性好。通過增加熱處理操作，工藝復(fù)雜。空氣噴涂相比普通噴漆涂料利用率低、膜消耗量大，環(huán)境污染較嚴(yán)重，對(duì)操作工人健康有損害，需要增設(shè)環(huán)保設(shè)施。

CN107855254A公開了一種鎂合金表面耐腐蝕有機(jī)復(fù)合涂層的制備方法。首先，對(duì)鎂合金基體依次進(jìn)行打磨、拋光、水洗、除油、超聲波水洗等預(yù)處理；然后，配置微弧氧化電解液，對(duì)預(yù)處理后的鎂合金進(jìn)行微弧氧化形成微弧氧化膜；之后，將環(huán)氧樹脂與聚酰胺按比例混合，浸涂在微弧氧化膜表面，室溫靜置后干燥。最后，將其浸入聚丙烯酰胺水溶液中，取出于80-150℃下干燥1-12小時(shí)，制得鎂合金表面耐腐蝕有機(jī)復(fù)合涂層。方法操作簡(jiǎn)單，所制備的鎂合金表面有機(jī)復(fù)合涂層與基體結(jié)合牢固，表面平整均勻致密，能夠完全覆蓋微弧氧化膜的微孔，具有較高的電化學(xué)阻抗，較低的腐蝕電流密度，并具有疏水性，能夠較好的提高鎂合金的耐腐蝕性能。

然而上述方法仍存在所得鎂合金耐腐蝕性能差及工藝繁雜等問題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種鎂合金表面處理方法，所制備的復(fù)合涂層厚度為60-110μm，經(jīng)過720h中性鹽霧試驗(yàn)后，鎂合金表面無腐蝕產(chǎn)物，內(nèi)部組織也沒有觀察到腐蝕產(chǎn)物入侵，顯著提高了壓鑄鎂合金的防腐性能。

為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：