AM60鎂合金化學(xué)拋光及化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的研究.pdf

1、鎂合金具有密度小、比強(qiáng)度高、電磁屏蔽性好以及降噪減震等優(yōu)異性能，被認(rèn)為是21世紀(jì)的綠色工程材料，在汽車、航空、電子、通訊等領(lǐng)域正得到日益廣泛的應(yīng)用。但是鎂是一種化學(xué)性質(zhì)活潑的元素，在25℃時標(biāo)準(zhǔn)電極電勢為-2.37V，鎂合金在各種環(huán)境中的耐腐蝕性能都比較差，限制了其廣泛應(yīng)用。電鍍、化學(xué)鍍及化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理是增強(qiáng)鎂合金耐腐蝕性能的較為有效的表面處理方法。但由于鎂合金極強(qiáng)的化學(xué)活潑性，表面極易形成堿性氧化膜，且壓鑄件的鎂合金表面不均勻平整，存

2、在雜質(zhì)、孔洞等缺陷，導(dǎo)致基底與后續(xù)膜層結(jié)合力差，前處理中加入拋光工序可以顯著改善表面狀態(tài)，使后續(xù)膜層獲得良好的結(jié)合力和耐蝕性。磷酸系列化學(xué)拋光工藝，不污染環(huán)境，可以對基底進(jìn)行整平，提高后續(xù)表面防護(hù)層的防腐蝕能力和光潔度。 與電鍍、化學(xué)鍍相比，化學(xué)轉(zhuǎn)化膜工藝簡單、成本低，可以為基底提供有效的保護(hù)。傳統(tǒng)的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜處理是鉻酸鹽轉(zhuǎn)化處理，轉(zhuǎn)化過程中的Cr6+有強(qiáng)的致癌作用，對人體和環(huán)境有很大危害，因此，無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的研究已成為鎂合

3、金表面防護(hù)技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。磷化膜是無鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的一種，是一種環(huán)境友好的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理方法，可以給基底以足夠的保護(hù)。 本論文研究了AM60鎂合金的化學(xué)拋光工藝對拋光效果的影響，對化學(xué)轉(zhuǎn)化處理前的基底進(jìn)行整平，確定了最佳的拋光配方，同時對AM60鎂合金上的化學(xué)拋光機(jī)理進(jìn)行了分析，探討了拋光對后續(xù)化學(xué)轉(zhuǎn)化膜性能的影響；研究了AM60鎂合金上磷酸鹽-高錳酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜工藝及機(jī)理，其中化學(xué)轉(zhuǎn)化液的pH值及pH調(diào)節(jié)劑對膜層的性質(zhì)影響

4、很大；對磷酸鹽-高錳酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化膜進(jìn)行封閉處理研究，形成了復(fù)合膜，分析了復(fù)合膜的性質(zhì)。研究結(jié)果表明： 1.最佳的拋光工藝為：85％磷酸體積濃度60～65％(V/V)，丙二醇體積濃度320 cm3·dm-3，余量為水，時間3～5 min，溫度45℃。AM60鎂合金的化學(xué)拋光有浸蝕、拋光、過腐蝕三個過程，應(yīng)控制拋光的工藝參數(shù)使拋光過程處于第二階段，可以較均勻平整表面，從而得到性能良好的磷化膜。 2.化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的工藝為：KMn

5、O440 g·dm-3，K2HPO40.5 g·dm-3，NaAc4.1g·dm-3，HAc3.1 cm3·dm-3，pH3.6～4.6，時間10 min，溫度45℃。轉(zhuǎn)化膜呈現(xiàn)龜裂形貌，其主要元素成分為Mg，O，K，P和Mn。轉(zhuǎn)化液的pH應(yīng)控制在3.6～4.6左右，磷化膜可獲得較高的耐蝕性。利用醋酸調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)化液的pH值，可提高磷酸鹽-高錳酸鹽轉(zhuǎn)化膜中錳的氧化物的含量，大大提高膜層的耐蝕性能，所形成的磷酸鹽-高錳酸鹽轉(zhuǎn)化膜耐蝕性超過傳統(tǒng)的