镁合金化成处理工艺

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ASTMB-11724小时中性盐雾测试≥8级电阻电阻计≤2Ω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/L50℃~70℃5～10min2表调JM-210100mL/L40～60℃1～4min3中和KOH100g/L70～90℃5~10min4化成JM-6510100mL/LJM-65201g/L室温10～120s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25～45Pt1次/4小时处理温度50~70℃1次/2小时处理时间5~8min技术参数表•B.溶液特性:碱性粉末•C.操作条件:1.浓度:30～50g/L2.温度:50~70℃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3~5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。ⅳ.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5～10Pt1次/2小时处理温度40~60℃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-210100mL/L2.温度:40~60°C3.总酸度：5~104.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3~5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。ⅳ.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11～16Pt1次/4小时温度70~80℃1次/2小时时间5~10mins/技术参数表•B.溶液特性:碱性溶液•C.操作條件:1.浓度:KOH100g/L2.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。ⅳ.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1.8~2.51次/2小时处理时间10~180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-6510100ml/LJM-65201g/L2.PH值：1.8~2.53.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6.0～9.01次/2小时电导率≦５0μs/cm1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-65205.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！