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,2,3,，铁的,1,4,；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,5070,5,10 min,2,表 调,JM-210 100mL/L,40,60,1,4 min,3,中 和,KOH 100g/L,70,90,5 10min,4,化 成,JM-6510 100mL/L,JM-6520 1g/L,室温,10,120 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,25,45 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,:30,50g/L,2.,温度,:5070,3.,时间,:5,10,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,5,10Pt,1,次,/2,小时,处理温度,4060,1,次,/2,小时,处理时间,1,3mins,/,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,:1,3,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,11,16Pt,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,:5,10,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,:,1,JM-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,:10,180,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,6.0,9.0,1,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！,