镁合金化成处理工艺

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版文本样式,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,镁合金化成处理工艺,镁及镁合金,镁作为地球最轻的金属结构材料，具有许多优良的特性。镁的比强度很高，密度约为铝的23，铁的14；镁还具有良好的导热、导电性、尺寸稳定性、电磁屏蔽性、机加工性能以及再循环利用的性能。这些特性使其成为汽车工业、航空工业及电子工业中首选的结构材料。,然而，由于镁的化学性质十分活泼，标准电极电位很负(2.36V)导致镁合金的耐腐蚀性很差，在腐蚀性介质中很容易发生严重的腐蚀，并且，镁合金的表面膜疏松多孔，对基体保护能力差。不适用于大多数的腐蚀环境，镁及其台金的耐腐蚀性能较差一定程度上限制了它的应用。因此提高镁及镁合金的抗腐蚀性显得至关重要。,镁及镁合金,目前，提高镁及其合金的耐蚀性主要有以下几种方法：,1.通过降低镁合金中的“危害元素”铁、镍、铜、钴等的含量；,2.合金中添加稀土元素，开发耐蚀的新镁合金材料。,3.对镁合金进行表面涂层处理，利用涂层和外界环境之问形成的屏障，抑制和缓解镁合金材料的腐蚀。,镁及镁合金,其中第三种是防止镁及镁合金最简便有效的方法。为了确保涂层能附着良好且具有自修复能力，必须在涂层前进行预处理，使涂层和基体具有较好的附着力。而化成膜是涂层前预处理的一项重要手段，可以增强镁合金表面涂层处理时的附着力。,镁合金化学转换膜,镁合金化学转化主要有有铬酸盐转化膜、磷酸盐转化膜，目前主要为磷酸盐转化膜，分为磷酸钙系、磷酸锰系、磷酸钙-锰系、磷酸钙-钒系。而磷酸钙-钒系最为常见。,化成皮膜性能要求,测试项目,测试方法,合格标准,皮膜顔色,目测,灰色至浅褐色,表面外观,目测,均匀一致,抗腐蚀性,ASTM B-117,24小时中性盐雾测试,8级,电阻,电阻计,2,电击穿,5克重量直径3mm的球状电极从0伏开始增压至皮膜被击穿,7V/DC,工艺流程,预脱脂 脱脂 清洗2 表调 超声波清洗 清洗 中和 清洗 3,化成 清洗2 压缩空气吹干 烘 干,工艺机理,处理前 表调,中和 化成,工艺机理,1、脱脂：去除工件表面上残留的润滑油、切削油、研磨 液、灰尘、及油墨等污物。,影响因素：浓度的高度、温度的高度、时间的长短、水 洗的彻底。,2、表调：去除表面的氧化、腐蚀产物、旧的化学转化 膜、金属偏析、压铸成型的脱膜剂、喷砂或喷丸等带来的 污染等,影响因素：浓度的高度（总酸度的高度）、温度的高度、时间的长短、水洗的彻底。,3、中和：进一步去除表面的污染物，并使镁合金表面产生一层氢氧化镁的钝化层。,影响因素：浓度的高度（总碱度度的高度）、温度的高度、时间的长短、水洗的彻底。,工艺机理,总之化成前所有处理都是为化成提供一个洁净的金属表面。,工艺机理,化成：使镁合金表面形成转化皮膜，从而提供了良好的抗腐蚀性及有机涂层附着力。,影响因素：浓度的高度、PH值的高度、温度的高度、时间的长短、水洗的彻底。,开槽成份与操作参数,工序,处理工序,化学药水,操作参数,温度,时间,1,脱 脂,脱脂粉 50g/L,5070,510 min,2,表 调,JM-210 100mL/L,4060,14 min,3,中 和,KOH 100g/L,7090,5 10min,4,化 成,JM-6510 100mL/L,JM-6520 1g/L,室温,10120 s,技术参数表,1、脱脂,A.管理标准,管理项目,管理基准,测试频率,总碱度,2545 Pt,1次/4小时,处理温度,5070,1次/2小时,处理时间,58min,技术参数表,B.溶液特性:碱性粉末,C.操作条件:,1.浓度:3050g/L,2.温度:5070,3.时间:510 分钟,4.容器:不锈钢,聚丙烯,5.加热器:不锈钢加热器,6.超声波:可使脱脂更有效,技术参数表,D.溶液配制:,1.在处理槽中放入约占体积70%的去离子水。,2.在处理槽中加入脱脂粉，使其完全溶解，并搅拌均匀。,3.用去离子水调校溶液体积，搅拌均匀。,技术参数表,E.分析方法:,1.试剂,i.0.1mol/l 硫酸溶液,ii.溴酚蓝指示剂,2.分析方法,i.取10mL样品溶液放 250mL锥形瓶中。,ii.加入35滴溴酚蓝指示剂,溶液变蓝。,iii.用0.1mol/l硫酸溶液滴定颜色由蓝色变为浅黄 色，此时为滴定终点。,.所消耗的0.1mol/l的硫酸的毫升数为碱度的点数。,技术参数表,2.表调,A.管理标准,管理项目,管理基准,测试频率,总酸度,510Pt,1次/2小时,处理温度,4060,1次/2小时,处理时间,13mins,/,技术参数表,B.溶液特性:,外观:无色透明溶液,C.操作條件:,1.浓度：JM-210 100mL/L,2.温度:40 60C,3.总酸度：510,4.时间:13分钟,5.处理槽:聚丙烯,6.加热器:不锈钢或铁氟龙加热器,7.过滤:建议,技术参数表,D.溶液配制:,1.在处理槽中放入约占体积60%的去离水。,2.在处理槽中加入JM-210，并搅拌均匀。,3.用去离子水调校溶液体积，搅拌均匀。,技术参数表,E.分析方法,i.取10mL样品溶液放 250mL锥形瓶中，加入纯水约100ml。,ii.加入35酚酞指示剂。,iii.用0.1mol/l氢氧化钠溶液滴定颜色由无色变为红色，此时为滴定终点。,.所消耗的0.1mol/l的氢氧化钠的毫升数为总酸度的点数。,技术参数表,3.中和,A.管理标准,管理项目,管理基准,测试频率,总碱度,1116Pt,1次/4小时,温度,7080,1次/2小时,时间,510mins,/,技术参数表,B.溶液特性:碱性溶液,C.操作條件:,1.浓 度:KOH 100 g/L,2.温 度:70 80,3.时 间:510 分钟,4.容 器:不锈钢,5.加热器:不锈钢或铁氟龙加热器,技术参数表,D.溶液配制:,1.在处理槽中放入约占体积70%的去离子水。,2.在处理槽中加入氢氧化钾，使其完全溶解，并搅拌均匀。,3.用去离子水调校溶液体积，搅拌均匀。,技术参数表,E.分析方法,1.试剂,i.0.15mol/l硫酸溶液,ii.酚酞指示剂,2.试验方法,i.移取2mL样品溶液于250mL 锥形瓶中，加入纯水约100ml.,ii.加入几滴酚酞指示剂.溶液变为红色,iii.用0.15mol/l硫酸溶液进行滴定，直到溶液红色完全消失。,.所消耗的0.15mol/l的硫酸的毫升数为总碱度的点数。,技术参数表,4.化成,A管理标准,管理项目,管理基准,测试频率,PH值,1.82.5,1次/2小时,处理时间,10180秒,/,技术参数表,B.药品特性:,1JM-6510：无色透明溶液,2.JM-6520：淡黄色粉末,3.JM-6530无色透明溶液,C.操作條件:,1.浓度:JM-6510 100ml/L,JM-6520 1g/L,2.PH值：1.82.5,3.温 度:室温,4.时 间:10180 秒,5.容 器:聚丙烯,6.加热器:不锈钢或铁氟龙,技术参数表,D.溶液配制,1.在处理槽中放入约占体积70%的去离子水。,2.在处理槽中加入JM-6510，并搅拌均匀。,3.在处理槽中加入JM-6520，使其完全溶解，并搅拌均匀。,4.用去离子水调校溶液体积，搅拌均匀。,E.分析方法,PH值：用校正过的PH计放入溶液中，待显示数值稳定后，所显示的数值为溶液的PH值。,技术参数表,5水质,A.管理标准,管理项目,管理基准,测试频率,PH值,6.09.0,1次/2小时,电导率,0s/cm,1次/2小时,技术参数表,B分析方法,1.PH值：用校正过的PH计放入溶液中，待显示数值稳定后，所显示的数值为溶液的PH值。,2.电导率值：用校正过的电导率仪放入溶液中，待显示数值稳定后，所显示的数值为溶液的PH值。,问题,问题,原因,解决措施,耐蚀性差,1.表调不充分,将酸点、温度、时间调整至管控范围。,2.化成液 PH 值过高,将PH调整至管控范围,3.化成处理时间过短,延长化成时间,4.JM-6520补充不足,补充JM-6520,5.化成液老化,更换槽液,5.材料杂质元素过高或材料杂质过高,管控金属杂质在标准范围内,6.脱模剂清洗不充分,加强表调和中和，更换易于清洗的脱模剂,电阻高,1.表调不充分,将酸点、温度、时间调整至管控范围。,2.脱模剂清洗不充分,加强表调和中和，更换易于清洗的脱模剂,3.钝化膜太厚,提高PH值或缩短化成时间,4.化成液老化,更换槽液,问题,问题,原因,解决措施,外观不均匀,1.素材本身原因，如有压铸流痕,改善压铸，增加震动研磨或打磨。,2.表调不充分，时间过短，或温度、浓度不够。,将酸点、温度、时间调整至管控范围,3.脱模剂清洗不充分,加强表调和中和，更换易于清洗的脱模剂,4.漂白去灰液碱点不足，或温度时间不够,调整至管控范围,挂灰,1.表调后的超声波水洗效果不佳，导致去黑灰不干净。,加强表调后的超声波水洗,2.中和碱点不足或温度时间不足,补充KOH至管控范围，提高温度和延长时间,3.化成液PH值过高,补充JM-6503降低PH值,4.产品处理过多,减少处理量,问题,问题,原因,解决措施,发黑,1.表调不充分，时间过短，或温度、浓度不够,将酸点、温度、时间调整至管控范围,2.中和碱点不足或温度时间不足,补充KOH至管控范围，提高温度和延长时间,3.化成液pH 过低,适当加入KOH调整至管控范围,4.化成处理的时间过长,缩短化成时间,产品有腐蚀黑点,素材腐蚀氧化,防止素材氧化，轻微氧化可以适当延长表调时间,谢谢大家！,