合金的微弧氧化處理及其在壓鑄件上的應(yīng)用

鎂合金由于具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度和比剛度高以及良好的鑄造性能等特點(diǎn)，在汽車、航空航天和電子通訊等行業(yè)中正得到日益廣泛的應(yīng)用。鎂合金的研究開發(fā)與應(yīng)用已經(jīng)成為材料研究開發(fā)的熱點(diǎn)之一。但是，由于鎂具有極高的化學(xué)和電化學(xué)活性，其抗蝕能力差，因此，腐蝕已成為限制鎂合金應(yīng)用的關(guān)鍵問題之一。

鎂合金防腐蝕的常用方法主要包括化學(xué)轉(zhuǎn)化膜和陽極氧化膜兩種?；瘜W(xué)轉(zhuǎn)化膜是通過化學(xué)氧化的方法在鎂合金表面沉積一層膠狀絡(luò)合物，這種絡(luò)合物在未失去結(jié)晶水時(shí)具有自修復(fù)功能從而起到保護(hù)的作用。但在高于50℃的環(huán)境中使用時(shí)，這類轉(zhuǎn)化膜會(huì)因失去結(jié)晶水而破碎，耐蝕性顯著降低。此外，化學(xué)轉(zhuǎn)化膜層一般都很薄(厚度0.2~2μm)，保護(hù)價(jià)值較小，因此該方法主要用于工件短期存放和運(yùn)輸時(shí)的保護(hù)層，以及作為油漆底層來提高油漆的附著力。鎂合金的陽極氧化膜層較厚，性能優(yōu)于化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，但其膜質(zhì)脆而多孔、易破碎，一般也只作為防護(hù)處理時(shí)的中間工序，很少單獨(dú)使用。

微弧氧化(Microarc Oxidation, MAO)是將Al、Mg、Ti等有色金屬及合金置于電解液中，利用電化學(xué)方法使其表面產(chǎn)生火花放電，在熱化學(xué)、電化學(xué)和等離子化學(xué)的共同作用下原位生成陶瓷層的一種先進(jìn)表面處理技術(shù)。微弧氧化所形成的陶瓷層與基體金屬結(jié)合牢固，具有膜層厚、絕緣性好、硬度高的特點(diǎn)，可大大改善有色金屬的耐蝕性、耐磨性和耐熱沖擊性。至20世紀(jì)80年代，微弧氧化已成為國(guó)際表面處理研究的熱點(diǎn)之一。進(jìn)入90年代以來，美、德、俄等國(guó)家加快了該技術(shù)的研究工作，如在電解液種類及電源參數(shù)的選擇方面都有了較大進(jìn)展，并開始投入工業(yè)應(yīng)用。但上述研究主要集中在鋁合金。近年來，國(guó)內(nèi)微弧氧化技術(shù)的研究也開始起步，特別是鎂合金微弧氧化技術(shù)的研究才剛剛開始。

鋁表面陽極氧化處理方法

一、鋁氧化表面預(yù)處理  

（一）脫脂  

鋁及鋁合金表面脫脂有溶劑脫脂、表面活性劑脫脂、堿性溶液脫脂、酸性溶液脫脂、電解脫脂、乳化脫脂。

（二）堿蝕劑  

堿蝕劑是鋁制品在添加或不添加其他物質(zhì)的NaOH溶液中進(jìn)行表面清洗的過程，通常也稱為堿腐蝕或堿洗。

（三）中和和水清洗  

鋁制品蝕洗后表面附著的灰色或黑色掛灰在冷的或熱的清水洗中都不溶解，但卻能溶于酸性溶液中，所以經(jīng)熱堿溶液蝕洗 的制品都得進(jìn)行旨在除去掛灰和殘留堿液，以露出光亮基本金屬表面的酸浸清洗，這種過程稱為中和、光澤或出光處理。其工藝過程是制品在300-400g/L HNO3（1420kg/立方米）溶液中，室溫下浸洗，浸洗時(shí)間隨金屬組成的不同而有差異，一般浸洗時(shí)間3-5分鐘。

著色的藝術(shù)——陽極氧化

 陽極氧化是利用電化學(xué)原理，在鋁和鋁合金（或其他有色金屬或其合金）的表面生成一層Al2O3（或其他金屬氧化物）膜的工藝技術(shù)。這層氧化膜不僅克服了金屬材料表面硬度、耐磨損性差的缺陷，還具有絢麗的外觀以及絕緣性能。適用材料：鋁、鋁合金效果較佳，其他有色金屬或其合金次之。

陽極氧化優(yōu)勢(shì)

1、絢麗色彩和優(yōu)異質(zhì)感

2、耐腐蝕性好，對(duì)腐蝕能力較強(qiáng)的汗?jié)n具有良好的抗腐蝕作用

3、絕緣性能好，陽極氧化膜不具備金屬的導(dǎo)電性質(zhì)

4、抗熱性能強(qiáng)，陽極氧化膜耐溫1500℃左右，純鋁只有600℃

5、高硬度，基本硬度約HV100，普通陽極氧化膜約HV300，硬質(zhì)陽極氧化膜約HV500

鋁合金陽極氧化與表面處理技術(shù)

1.機(jī)械預(yù)處理的目的

提供良好的表觀條件，提高表面精飾質(zhì)量；

提高產(chǎn)品品級(jí)；

減少焊接的影響；

產(chǎn)生裝飾效果；

獲得干凈表面。

2.機(jī)械預(yù)處理的常用方法

常用的機(jī)械預(yù)處理方法有拋光、噴砂、刷光、滾光等方法。具體采用那一種預(yù)處理要根據(jù)產(chǎn)品的類型、生產(chǎn)方法、表面初始狀態(tài)及終精飾水平而定。

3.機(jī)械拋光的原理及作用

高速旋轉(zhuǎn)的拋光輪與工件摩擦產(chǎn)生高溫，是金屬表面發(fā)生塑性變形，從而平整了金屬表面的凸凹點(diǎn)，同時(shí)使在周圍大氣氧化下瞬間生成的金屬表面的極薄氧化膜反復(fù)地被磨削下來，從而變得越來越光亮。主要作用是去除工件表面的毛刺、劃痕、腐蝕斑點(diǎn)、砂眼、氣孔等表面缺陷。同時(shí)進(jìn)一步清除工件表面上的細(xì)微不平，使其具有更高的光澤，直至鏡面效果。

4.噴砂的原理及作用

用凈化的壓縮空氣將干沙流或其它磨粒噴到鋁制品表面，從而去除表面缺陷，呈現(xiàn)出均一無光的沙面。主要作用：去除工件表面的毛刺、鑄件熔渣及其他缺陷和污垢；改善合金機(jī)械性能；取得均一的表面消光效果。

5.刷光的原理及作用

刷光是借助刷光輪的旋轉(zhuǎn)刷除產(chǎn)品表面的毛刺、污垢等。對(duì)鋁合金拉說就是對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行拉絲處理，主要目的是起到裝飾的作用

6.滾光的原理及作用

滾光是將工件放入盛有磨料和化學(xué)溶液的滾筒中，借助滾筒的旋轉(zhuǎn)使工件與磨料、工件與工件相互摩擦已達(dá)到拋光的效果