轻金属铝镁钠钾钙锶钡
镁及镁合金的化学氧化处理



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图1  镁材化学表面处理工艺示意图
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表1  镁合金化学氧化处理工艺
 
    注:①用1号工艺时,必须浸泡活化,涂装打底效果优于20号改进型的。②不可热浸泡。③用于压铸件时,可获得更加均匀的表面。④涂装与打底效果比1号的更好,处理前以氟盐活化。⑤涂装与打底效果不如1号工艺,但成本低一些。⑥处理前需以氟盐活化。⑦处理前的机械研磨对外观有利。⑧保护效果不如铬酸处理的,但毒性小。⑨预浸蚀活化有利于膜形成。⑩适于对有电池作用的装配。
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表2  镁合金化学氧化处理槽液成分和工艺条件
 
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表3  不同转化膜在3.5%NaCl溶液中的腐蚀速度(mm/a)
 
 
  镁及镁合金化学氧化处理又称化学转化膜处理,是对镁材或工件进行表面改性,以提高其抗腐蚀性能。在生产中,为了降低成本,往往采用化学或电化学法在镁表面造就一层致密完整的化学或电化学保护薄膜,再进行涂装,以达到防护和装饰目的。化学氧化处理的膜层厚度为0.5μm~3μm,而电化学膜的厚度为10μm~40μm。
 
  不管用哪种工艺造就氧化膜,在进行表面处理之前,都应对材料进行相应的前处理,以获得均匀的、活性十足的表面,这对提高保护层质量极为重要。同时,为了确保防护层质量,经过溶液处理后,还要进行必不可少的后续处理。镁材的典型化学表面处理工艺见图l。
 
  常用NaOH碱性溶液清除镁表面油脂,还经常向溶液添加表面活性剂,然后用硫酸、硝酸、磷酸、柠檬酸、醋酸或氢氟酸等溶液清洗,去除氧化物,就可得到活泼的表面。酸洗后镁材表面上可存在酸洗泥,可增加除泥工序,从而获得活性更大的均一表面,提高表面氧化效果。镁合金表面氧化后其上有一层抗腐蚀的氧化膜,然后进行干燥、封孔等后处理,最后进行涂装。
 
  化学氧化处理时,将材料与工件浸于处理液中或向材料、工件喷淋氧化液,使它们发生化学反应,在镁表面形成一层薄的由氧化物或金属盐构成的钝化膜。这种钝化膜的抗蚀性比自然氧比膜的高得多。不过这种钝化膜只能减缓腐蚀速度,并不能有效地杜绝腐蚀,因此,仅用于装饰、运输与储存时的临时性保护,或作为涂装底层。
  常用的镁合金化学氧化处理工艺见表1,槽液成分和工艺见表2。主要工艺分为两类:铬酸盐液处理和其它溶液处理。
 
  按美国ASTM31,将有机酸系、高锰酸钾系、铬系DOW(道氏北学公司)7、磷酸盐系转化膜、压铸AZ91D合金基体浸于室温3.5%NaCl溶液中48h,结果见表3,可见磷酸系膜有最高的抗蚀性。

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