鎂合金化成處理工藝(松柏書屋)課件

鎂合金化成處理工藝1專業(yè)課堂鎂及鎂合金

鎂作為地球最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有許多優(yōu)良的特性。鎂的比強(qiáng)度很高，密度約為鋁的2／3，鐵的1／4；鎂還具有良好的導(dǎo)熱、導(dǎo)電性、尺寸穩(wěn)定性、電磁屏蔽性、機(jī)加工性能以及再循環(huán)利用的性能。這些特性使其成為汽車工業(yè)、航空工業(yè)及電子工業(yè)中首選的結(jié)構(gòu)材料。然而，由于鎂的化學(xué)性質(zhì)十分活潑，標(biāo)準(zhǔn)電極電位很負(fù)(－2.36V)導(dǎo)致鎂合金的耐腐蝕性很差，在腐蝕性介質(zhì)中很容易發(fā)生嚴(yán)重的腐蝕，并且，鎂合金的表面膜疏松多孔，對基體保護(hù)能力差。不適用于大多數(shù)的腐蝕環(huán)境，鎂及其臺金的耐腐蝕性能較差一定程度上限制了它的應(yīng)用。因此提高鎂及鎂合金的抗腐蝕性顯得至關(guān)重要。2專業(yè)課堂鎂及鎂合金目前，提高鎂及其合金的耐蝕性主要有以下幾種方法：1.通過降低鎂合金中的“危害元素”鐵、鎳、銅、鈷等的含量；2.合金中添加稀土元素，開發(fā)耐蝕的新鎂合金材料。3.對鎂合金進(jìn)行表面涂層處理，利用涂層和外界環(huán)境之問形成的屏障，抑制和緩解鎂合金材料的腐蝕。3專業(yè)課堂鎂及鎂合金其中第三種是防止鎂及鎂合金最簡便有效的方法。為了確保涂層能附著良好且具有自修復(fù)能力，必須在涂層前進(jìn)行預(yù)處理，使涂層和基體具有較好的附著力。而化成膜是涂層前預(yù)處理的一項重要手段，可以增強(qiáng)鎂合金表面涂層處理時的附著力。4專業(yè)課堂鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)換膜鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)化主要有有鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜、磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜，目前主要為磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜，分為磷酸鈣系、磷酸錳系、磷酸鈣-錳系、磷酸鈣-釩系。而磷酸鈣-釩系最為常見。5專業(yè)課堂化成皮膜性能要求測試項目測試方法合格標(biāo)準(zhǔn)皮膜顔色目測灰色至淺褐色表面外觀目測均勻一致抗腐蝕性ASTMB-11724小時中性鹽霧測試≥8級電阻電阻計≤2Ω電擊穿5克重量直徑3mm的球狀電極從0伏開始增壓至皮膜被擊穿＜7V/DC6專業(yè)課堂工藝流程預(yù)脫脂→脫脂→清洗×2→表調(diào)→超聲波清洗→清洗→中和→清洗×3→

化成→清洗×2→壓縮空氣吹干→烘干7專業(yè)課堂工藝機(jī)理

處理前表調(diào)中和化成8專業(yè)課堂工藝機(jī)理1、脫脂：去除工件表面上殘留的潤滑油、切削油、研磨液、灰塵、及油墨等污物。影響因素：濃度的高度、溫度的高度、時間的長短、水洗的徹底。2、表調(diào)：去除表面的氧化、腐蝕產(chǎn)物、舊的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜、金屬偏析、壓鑄成型的脫膜劑、噴砂或噴丸等帶來的污染等影響因素：濃度的高度（總酸度的高度）、溫度的高度、時間的長短、水洗的徹底。

3、中和：進(jìn)一步去除表面的污染物，并使鎂合金表面產(chǎn)生一層氫氧化鎂的鈍化層。影響因素：濃度的高度（總堿度度的高度）、溫度的高度、時間的長短、水洗的徹底。9專業(yè)課堂工藝機(jī)理總之化成前所有處理都是為化成提供一個潔凈的金屬表面。10專業(yè)課堂工藝機(jī)理化成：使鎂合金表面形成轉(zhuǎn)化皮膜，從而提供了良好的抗腐蝕性及有機(jī)涂層附著力。影響因素：濃度的高度、PH值的高度、溫度的高度、時間的長短、水洗的徹底。11專業(yè)課堂開槽成份與操作參數(shù)工序處理工序化學(xué)藥水操作參數(shù)溫度時間1脫脂脫脂粉50g/L50℃~70℃5～10min2表調(diào)JM-210100mL/L40～60℃1～4min3中和KOH100g/L70～90℃5~10min4化成JM-6510100mL/LJM-65201g/L室溫10～120s12專業(yè)課堂技術(shù)參數(shù)表1、脫脂

A.管理標(biāo)準(zhǔn)

管理項目管理基準(zhǔn)測試頻率總堿度25～45Pt1次/4小時處理溫度50~70℃1次/2小時處理時間5~8min13專業(yè)課堂技術(shù)參數(shù)表B.溶液特性:堿性粉末C.操作條件:1.濃度:30～50g/L2.溫度:50~70℃3.時間:5～10分鐘

4.容器:不銹鋼,聚丙烯

5.加熱器:不銹鋼加熱器

6.超聲波:可使脫脂更有效14專業(yè)課堂技術(shù)參數(shù)表D.溶液配制:1.在處理槽中放入約占體積70%的去離子水。

2.在處理槽中加入脫脂粉，使其完全溶解，并攪拌均勻。

3.用去離子水調(diào)校溶液體積，攪拌均勻。15專業(yè)課堂技術(shù)參數(shù)表E.分析方法:1.試劑

i.0.1mol/l硫酸溶液

ii.溴酚藍(lán)指示劑

2.分析方法

i.取10mL樣品溶液放250mL錐形瓶中。

ii.加入3~5滴溴酚藍(lán)指示劑,溶液變藍(lán)。

iii.用0.1mol/l硫酸溶液滴定顏色由藍(lán)色變?yōu)闇\黃色，此時為滴定終點。

ⅳ.所消耗的0.1mol/l的硫酸的毫升數(shù)為堿度的點數(shù)。16專業(yè)課堂技術(shù)參數(shù)表2.表調(diào)

A.管理標(biāo)準(zhǔn)

管理項目管理基準(zhǔn)測試頻率總酸度5～10Pt1次/2小時處理溫度40~60℃1次/2小時處理時間1～3mins/17專業(yè)課堂技術(shù)參數(shù)表B.溶液特性:

外觀:無色透明溶液C.操作條件:1.濃度：JM-210100mL/L2.溫度:40~60°C3.總酸度：5~104.時間:1～3分鐘

5.處理槽:聚丙烯

6.加熱器:不銹鋼或鐵氟龍加熱器

7.過濾:建議18專業(yè)課堂技術(shù)參數(shù)表D.溶液配制:1.在處理槽中放入約占體積60%的去離水。

2.在處理槽中加入JM-210，并攪拌均勻。

3.用去離子水調(diào)校溶液體積，攪拌均勻。19專業(yè)課堂技術(shù)參數(shù)表E.分析方法

i.取10mL樣品溶液放250mL錐形瓶中，加入純水約100ml。

ii.加入3~5酚酞指示劑。

iii.用0.1mol/l氫氧化鈉溶液滴定顏色由無色變?yōu)榧t色，此時為滴定終點。

ⅳ.所消耗的0.1mol/l的氫氧化鈉的毫升數(shù)為總酸度的點數(shù)。20專業(yè)課堂技術(shù)參數(shù)表3.中和

A.管理標(biāo)準(zhǔn)管理項目管理基準(zhǔn)測試頻率總堿度11～16Pt1次/4小時溫度70~80℃1次/2小時時間5~10mins/21專業(yè)課堂技術(shù)參數(shù)表B.溶液特性:堿性溶液C.操作條件:1.濃度:KOH100g/L2.溫度:70～80℃3.時間:5～10分鐘

4.容器:不銹鋼

5.加熱器:不銹鋼或鐵氟龍加熱器22專業(yè)課堂技術(shù)參數(shù)表D.溶液配制:1.在處理槽中放入約占體積70%的去離子水。

2.在處理槽中加入氫氧化鉀，使其完全溶解，并攪拌均勻。

3.用去離子水調(diào)校溶液體積，攪拌均勻。23專業(yè)課堂技術(shù)參數(shù)表E.分析方法

1.試劑

i.0.15mol/l硫酸溶液

ii.酚酞指示劑

2.試驗方法

i.移取2mL樣品溶液于250mL錐形瓶中，加入純水約100ml.ii.加入幾滴酚酞指示劑.溶液變?yōu)榧t色

iii.用0.15mol/l硫酸溶液進(jìn)行滴定，直到溶液紅色完全消失。

ⅳ.所消耗的0.15mol/l的硫酸的毫升數(shù)為總堿度的點數(shù)。24專業(yè)課堂技術(shù)參數(shù)表4.化成A管理標(biāo)準(zhǔn)

管理項目管理基準(zhǔn)測試頻率PH值1.8~2.51次/2小時處理時間10~180秒/25專業(yè)課堂技術(shù)參數(shù)表B.藥品特性:1．JM-6510：無色透明溶液

2.JM-6520：淡黃色粉末

3.JM-6530無色透明溶液C.操作條件:1.濃度:

JM-6510100ml/LJM-65201g/L2.PH值：1.8~2.53.溫度:室溫

4.時間:10～180秒

5.容器:聚丙烯

6.加熱器:不銹鋼或鐵氟龍26專業(yè)課堂技術(shù)參數(shù)表D.溶液配制

1.在處理槽中放入約占體積70%的去離子水。

2.在處理槽中加入JM-6510，并攪拌均勻。

3.在處理槽中加入JM-6520，使其完全溶解，并攪拌均勻。

4.用去離子水調(diào)校溶液體積，攪拌均勻。E.分析方法

PH值：用校正過的PH計放入溶液中，待顯示數(shù)值穩(wěn)定后，所顯示的數(shù)值為溶液的PH值。27專業(yè)課堂技術(shù)參數(shù)表5．水質(zhì)

A.管理標(biāo)準(zhǔn)管理項目管理基準(zhǔn)測試頻率PH值6.0～9.01次/2小時電導(dǎo)率≦５0μs/cm1次/2小時28專業(yè)課堂技術(shù)參數(shù)表B．分析方法

1.PH值：用校正過的PH計放入溶液中，待顯示數(shù)值穩(wěn)定后，所顯示的數(shù)值為溶液的PH值。

2.電導(dǎo)率值：用校正過的電導(dǎo)率儀放入溶液中，待顯示數(shù)值穩(wěn)定后，所顯示的數(shù)值為溶液的PH值。29專業(yè)課堂問題問題

原因

解決措施

耐蝕性差1.表調(diào)不充分將酸點、溫度、時間調(diào)整至管控范圍。2.化成液PH值過高將PH調(diào)整至管控范圍3.化成處理時間過短延長化成時間4.JM-6520補充不足補充JM-65205.化成液老化更換槽液5.材料雜質(zhì)元素過高或材料雜質(zhì)過高管控金屬雜質(zhì)在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)6.脫模劑清洗不充分加強(qiáng)表調(diào)和中和，更換易于清洗的脫模劑電阻高1.表調(diào)不充分將酸點、溫度、時間調(diào)整至管控范圍。2.脫模劑清洗不充分加強(qiáng)表調(diào)和中和，更換易于清洗的脫模劑3.鈍化膜太厚提高PH值或縮短化成時間4.化成液老化更換槽液30專業(yè)課堂問題問題原因解決措施外觀不均勻1.素材本身原因，如有壓鑄流痕改善壓鑄，增加震動研磨或打磨。2.表調(diào)不充分，時間過短，或溫度、濃度不夠。將酸點、溫度、時間調(diào)整至管控范圍3.脫模劑清洗不充分加強(qiáng)表調(diào)和中和，更換易于清洗的脫模劑4.漂白去灰液堿點不足，或溫度時間不夠調(diào)整至管控范圍掛灰

1.表調(diào)后的超聲波水洗效果不佳，導(dǎo)致去黑灰不干凈。加強(qiáng)表調(diào)后的超聲波水洗2.中和堿點不足或溫度時間不足補充KOH至管控范圍，提高溫度和延長時間3.化成液PH值過高補