AZ91鎂合金無氟磷化工藝，包括堿洗除油、活化和磷化三個步驟，本發明專利技術的鎂合金磷化液屬環保型，添加劑不含氟化物和亞硝酸鹽，且用量少，藥品價格低廉，溶液成本低廉，且常溫處理，設備簡單，溶液屬酸性，溶液基本無沉渣，穩定性高，降低了生產成本，在3.5%NaCl溶液中浸泡10小時才開始出現氣泡，提高了鎂合金磷化膜的耐蝕性能。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鎂合金常溫無毒磷化處理工藝，具體指一種AZ91鎂合金表面處理方法。
技術介紹
鎂合金是實用金屬中最輕的有色金屬材料，具有一系列的優點。不僅在航天航空，而且在汽車工業、電子信息、民用家電等領域均已得到廣泛的應用，并且具有廣闊開發潛力。但鎂合金件的腐蝕問題尚未很好解決。鎂合金的防護方法有多種，其中磷化處理是應用最廣的一種，且成本低廉。磷化可根據磷化處理的方式分為化學磷化和電化學磷化，電化學磷化是一種在金屬表面通過外加電壓的方式將電能高效的應用于電化學反應而形成磷化膜的工藝過程。它的成膜機理與化學磷化有很大的不同，目前對鎂合金電化學磷化的研究還相對較少，其制作成本較高，鎂合金化學磷化方面的研究相對較多。鎂合金磷化最初基于鋼鐵的磷化方法，磷化是一個相當復雜的化學反應過程，然而由于磷化類別的多樣性、組分的復雜性、膜的多相性等因素，磷化膜的表面狀態和耐蝕性還沒有達到鋼鐵磷化的水平，因此研究新型磷化劑及其工藝具有重大指導意義。鎂合金磷化作為一種重要的前處理技術，可用做有機涂層和化學鍍層的底層，有助于提高后續涂層的附著力和耐蝕能力。鎂合金磷化分為鋅系和鈣系兩種，鎂合金鈣系磷化膜的研究處于起步階段，研究的相對較少，雖然可以提高膜層的硬度，但磨層的厚度和耐蝕性均低于鋅系磷化膜，目前只用于特殊用途的磷化處理。鋅系磷化膜應用較廣，并可以獲得較厚的膜層，磷化膜較致密，鋅系主要以氧化鋅和磷酸為基礎液，其中加入各種促進劑，緩蝕劑等各種添加劑，從而獲得結晶有序致密，無裂紋，耐蝕性能較好的磷化膜。目前對鎂合金磷化的研究中，廣泛使用的磷化液中都含有氟化物，亞硝酸鹽等促進劑。NO2-可以提高磷化過程的速度，并使磷化膜的結晶細致，減少空隙，提高膜的耐蝕性能。這類促進劑在磷化過程雖有一定量的消耗，但磷化廢液中其殘余量仍然較大，消耗的部分仍主要以氮氧化物形式進入大氣。為了減少沉渣或推遲沉渣出現時間，在磷化液中加入大量的含氟絡合劑，這類絡合劑基本全部進入磷化廢液。由此可見，磷化廢液中的有害物質很多，對環境的污染相當嚴重。所以本專利研究了一種不含亞硝酸鹽和氟化物的性能穩定的環保型磷化液及磷化工藝，磷化膜具有良好的耐蝕性能。
技術實現思路
本專利技術的目的為開發無氟無亞硝酸鹽的磷化液及其工藝條件，旨在提供一種成本低、環保無害的鎂合金磷化液及其工藝。 為實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案: AZ91鎂合金無氟磷化工藝，其特征在于:所述工藝按照以下步驟進行:步驟1.堿洗除油:去除鎂合金零件油污并不改變鎂合金零件的尺寸，同時保證表面顏色不變黑均可； 步驟2.活化:活化溶液的組成為:每升活化溶液中包括氫氧化鈉60 g,朽1檬酸鈉30g，十二烷基磺酸鈉1.5^2.0 g，三聚磷酸鈉10 g，活化時間為5 IOmin ； 步驟3.磷化:磷化處理溶液的組成為:每升溶液中包括磷酸27.0g，氧化鋅7.0g，酒石酸1.(Γ3.0 g，D—葡萄糖酸鈉0.5 2.5 g，四硼酸鈉0.2 2.2 g，鑰酸銨0.5 2.0 g，鎢酸鈉0.2^0.Sg，添加劑1.5^3.0 g ;磷化處理溶液的配制方法為:先將氧化鋅和酒石酸混合，攪拌直到氧化鋅溶解，然后將其余物質各自溶解后倒入氧化鋅溶液中，調節溶液的PH值=2.3^2.5即可；AZ91鎂合金的磷化處理溫度為常溫，時間為10 min。上述步驟I堿洗除油是采用堿洗溶液除油，其中堿洗溶液的組成按質量比為:氫氧化鈉1.0 % 2.0 %，硅酸鈉0.5 % 1.0 %，碳酸鈉0.5 % 1.0 %，0P-10 0.1 % 0.3%，利用上述堿洗溶液在常溫下將AZ91鎂合金浸洗3 5s。上述步驟I堿洗除油可以采用有機溶劑去除AZ91鎂合金表面油污。上述步驟I堿洗除油可以采用清洗劑去除AZ91鎂合金表面油污。上述步驟3中添加劑為脲素+A。本專利技術的鎂合金磷化液 屬環保型，添加劑不含氟化物和亞硝酸鹽，且用量少，藥品價格低廉，溶液成本低廉，且常溫處理，設備簡單，溶液屬酸性，溶液基本無沉渣，穩定性高，降低了生產成本，在3.5%NaCl溶液中浸泡10小時才開始出現氣泡，提高了鎂合金磷化膜的耐蝕性能。附圖說明: 圖1為無氟磷化處理后的AZ91鎂合金表面形貌 圖2為無氟磷化處理后的AZ91鎂合金電位時間曲線圖。具體實施方式: 下面結合附圖對本專利技術進行詳細說明。圖1為無氟磷化處理后的AZ91鎂合金表面形貌圖，圖2為無氟磷化處理后的AZ91鎂合金電位時間曲線圖，如圖所示，經過以上工藝處理后，鎂合金表面磷火膜厚度達到40um以上，膜層致密均勻，其在3.5%Nacl中的自腐蝕電位達到-1.38，且在電位-1.3'1.1之間產生較大的鈍化區間，膜層的交流阻抗值達40歐姆，在3.5%Nacl溶液中400s達到穩定，耐蝕性能優良。以下是本專利技術的具體實施例。實施例1: 步驟1.堿洗除油:采用堿洗溶液除油，其中堿洗溶液的組成按質量比為:氫氧化鈉1.0%,硅酸鈉0.5%，碳酸鈉0.5%，0P-10 0.1%,利用上述堿洗溶液在常溫下將AZ91鎂合金浸洗3s。去除鎂合金零件油污并不改變鎂合金零件的尺寸，同時保證表面顏色不變黑。步驟2.活化:活化溶液的組成為:每升活化溶液中包括氫氧化鈉60g,朽1檬酸鈉30g,十二燒基磺酸鈉1.5g,三聚磷酸鈉IOg,活化時間為5min ； 步驟3.磷化:磷化處理溶液的組成為:每升溶液中包括磷酸27.0g，氧化鋅7.0g，酒石酸1.0g, D—葡萄糖酸鈉0.5g，四硼酸鈉0.2g，鑰酸銨0.5g，鎢酸鈉0.2g，脲素+Al.5g ;磷化處理溶液的配制方法為:先將氧化鋅和酒石酸混合，攪拌直到氧化鋅溶解，然后將其余物質各自溶解后倒入氧化鋅溶液中，調節溶液的PH值=2.3即可；AZ91鎂合金的磷化處理溫度為常溫，時間為10 min。實施例2:步驟1.堿洗除油:采用堿洗溶液除油，其中堿洗溶液的組成按質量比為:氫氧化鈉2.0%,硅酸鈉1.0%，碳酸鈉1.0%，0P-10 0.3%,利用上述堿洗溶液在常溫下將AZ91鎂合金浸洗5s。去除鎂合金零件油污并不改變鎂合金零件的尺寸，同時保證表面顏色不變黑；步驟2.活化:活化溶液的組成為:每升活化溶液中包括氫氧化鈉60 g,朽1檬酸鈉30g，十二烷基磺酸鈉2.0 g，三聚磷酸鈉10 g，活化時間為IOmin ； 步驟3.磷化:磷化處理溶液的組成為:每升溶液中包括磷酸27.0g，氧化鋅7.0g，酒石酸3.0 g，D—葡萄糖酸鈉2.5 g，四硼酸鈉2.2 g，鑰酸銨2.0g,鎢酸鈉0.8g，脲素+A3.0g ；磷化處理溶液的配制方法為:先將氧化鋅和酒石酸混合，攪拌直到氧化鋅溶解，然后將其余物質各自溶解后倒入氧化鋅溶液中，調節溶液的PH值=2.5即可；AZ91鎂合金的磷化處理溫度為常溫，時間為10 min。實施例 3: 步驟1.堿洗除油:采用有機溶劑去除AZ91鎂合金表面油污，并不改變鎂合金零件的尺寸，同時保證表面顏色不變黑； 步驟2.活化:活化溶液的組成為:每升活化溶液中包括氫氧化鈉60 g,朽1檬酸鈉30g，十二燒基磺酸鈉1.5 g,三聚磷酸鈉10 g,活化時間為IOmin ； 步驟3.磷化:磷化處理溶液的組成為:每升溶液中包括磷酸27.0g,氧化鋅7.0g,酒石酸2.0 本文檔來自技高網...
【技術保護點】
AZ91鎂合金無氟磷化工藝，其特征在于：所述工藝按照以下步驟進行：步驟1.?堿洗除油：去除鎂合金零件油污并不改變鎂合金零件的尺寸，同時保證表面顏色不變黑均可；步驟2.?活化：活化溶液的組成為：每升活化溶液中包括氫氧化鈉60?g，檸檬酸鈉30?g，十二烷基磺酸鈉1.5~2.0?g，三聚磷酸鈉10?g，活化時間為5~10min；步驟3.?磷化：磷化處理溶液的組成為：每升溶液中包括磷酸27.0g，氧化鋅7.0g，酒石酸1.0~3.0?g，D—葡萄糖酸鈉0.?5~2.5?g，四硼酸鈉0.?2~2.2?g，鉬酸銨0.5~2.0?g，鎢酸鈉0.2~0.8g，添加劑1.5~3.0?g；磷化處理溶液的配制方法為：先將氧化鋅和酒石酸混合，攪拌直到氧化鋅溶解，然后將其余物質各自溶解后倒入氧化鋅溶液中，調節溶液的pH值=2.3~2.5即可；AZ91鎂合金的磷化處理溫度為常溫，時間為10?min。
【技術特征摘要】
1.AZ91鎂合金無氟磷化工藝，其特征在于:所述工藝按照以下步驟進行: 步驟1.堿洗除油:去除鎂合金零件油污并不改變鎂合金零件的尺寸，同時保證表面顏色不變黑均可； 步驟2.活化:活化溶液的組成為:每升活化溶液中包括氫氧化鈉60 g,朽1檬酸鈉30g，十二烷基磺酸鈉1.5^2.0 g，三聚磷酸鈉10 g，活化時間為5 IOmin ； 步驟3.磷化:磷化處理溶液的組成為:每升溶液中包括磷酸27.0g，氧化鋅7.0g，酒石酸1.(Γ3.0 g，D—葡萄糖酸鈉0.5 2.5 g，四硼酸鈉0.2 2.2 g，鑰酸銨0.5 2.0 g，鎢酸鈉0.2^0.Sg，添加劑1.5^3.0 g ;磷化處理溶液的配制方法為:先將氧化鋅和酒石酸混合，攪拌直到氧化鋅溶解，然后將其余物質各自溶解后倒入氧化鋅溶液中，調節溶...
【專利技術屬性】
技術研發人員：孫雅茹，姚思童，劉利，蘇曉賀，
申請(專利權)人：沈陽工業大學，
類型：發明
國別省市：
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