镁合金加工件（镁合金压铸件）表面处理技术与配方分析

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2023-10-31 09:03

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镁合金具有密度低、比强度高、铸造性、加工性、导电性、导热性、良好的电屏蔽性等独特性能和丰富的资源等诸多优良性能。在电子、通讯、航空航天和军工、汽车等行业得到了广泛的应用和应用。但镁合金由于其阴极电位和耐腐蚀性能低，在潮湿空气、含硫大气和海洋大气中会发生严重的电化学腐蚀，因此必须采取表面处理和保护措施，以保证镁合金劣化。改善表面状况以提高耐腐蚀性、耐磨性、可焊性、装饰性等性能。
镁合金的表面处理保护技术和方法与铝合金有很多相似之处，目前工业生产中使用的表面处理技术一般有以下四个方面或其组合：

1.化学转化涂层技术（铬酸盐或无铬酸盐涂层法）

2、有机高分子涂层技术（静电粉末或喷漆、电泳漆）

3、阳极氧化处理技术（普通阳极氧化、微量螯合氧化和螯合抑制氧化）

四、电镀与化学镀

镁合金电镀和化学镀的难点

1、镁的标准电极电位是极低的（-2.36V）电极，远低于铝。镁合金的化学活性很高，与镀液中的金属离子接触后，发生剧烈的位移反应，位移松散粗糙，严重影响镀层与基体的结合强度。

2、不同种类的镁合金，由于成分和表面条件不同，含有大量的金属间化合物，使基体表面的电位分布不均匀，影响镀层的均匀性。

3、镁合金铸件表面常有气孔、空隙、裂纹、气孔、偏析等影响镀层结合强度的现象。

4、镁合金电镀或化学镀的各种金属镀层为阴极镀层。为了有效防止镁合金腐蚀，涂层必须是无孔的。否则，镁合金和涂层之间会形成腐蚀细胞。它不能有效防止基材的腐蚀，反而会使腐蚀恶化。

化学镀镍是镁合金保护技术中最有效的方法之一，可提高耐蚀性、耐磨性等性能，可用作地板镀层、中间层或表层，镀层均匀、稠密。电子工业有很多应用，例如用于电脑、手机、笔记本电脑和数码相机的镁合金部件。

镁合金压铸pieces的化学镀镍工艺主要有两种方法：浸锌后化学镀镍和直接化学镀镍。浸锌后化学镀镍得到的镀层比直接化学镀镍具有更好的附着力和致密性。

镁合金传统的浸锌工艺采用氰化铜电镀作为底漆，对环境危害很大，不适合加工含铝量高的镁合金，如AZ91D。

2、镁合金压铸件化学镀镍工艺

镁合金压铸件镁合金加工在进行表面处理之前，必须确保铸件基体本身质量良好，才能获得良好的处理效果。

例如铸件是否有缩孔、针孔、气孔、分离等缺陷，否则将直接影响镀层质量。

镁合金压铸件化学镀镍主要有两条工艺路线。

一是碱脱脂酸蚀氟离子活化直接化学镀镍。

二是碱性脱脂酸蚀活化浸锌（或二次浸锌化学镀镍）

2.1 镁合金压铸件直接化学镀镍工艺

镁合金导电氧化可以替代镁合金电镀

示例1

工艺流程：碱性脱脂酸蚀活化一步法化学镀镍直接镀（工序间水洗）

碱性脱脂处理：氢氧化钠（NaOH）20 g/L 磷酸三钠（Na3PO4）30 g/L

碳酸钠（Na2CO3）40g/LOP-10表面活性剂1g/L

温度70-80 时间5-7 分钟

一步蚀刻激活过程：

85% 磷酸(H3PO4) 15ml/L 氟化氢铵(NH4HF2) 40g/L

硼酸（H3BO3）30g/L

室温室温时间25S

如果蚀刻时间过长，基材蚀刻严重，表面粗糙，得到的镀层也粗糙。

蚀刻时间太短，无法有效去除氧化膜，会导致局部漏镀，附着力差。

蚀刻时间因表面状态而异，一般建议调整为25秒左右。

化学镀镍：

硫酸镍（NiSo4?6H2O）20g/L次磷酸钠（NaH2PO2?H2O）23g/L

氟化氢铵(NH4HF2) 10g/L 柠檬酸(C6H8O7?H2O) 5g/L

40% 氢氟酸(HF) 5ml/L 硫脲[SC(NH2)2] 2mg/L

PH值（用氨水调节）60.5

温度80-85

时间90 分钟

水浴中HF和NH4HF2的F-离子在一定程度上抑制了SO42-对镁合金基体的腐蚀。柠檬酸和氟化氢铵作为络合剂，硫脲作为增白剂和稳定剂。 PH值的变化对镀层质量有很大的影响，高的PH值会加速沉积，但容易造成针孔和镀液不稳定。如果PH值太低，沉积速度就会变慢。速度慢，镀液腐蚀基板，所以必须严格控制镀液，pH值和温度在工艺范围内。

示例2

工艺流程：碱除油酸蚀活化化学镀镍钝化热处理（工序间水洗）

除油处理：氢氧化钠（NaOH）60 g/L 磷酸三钠（Na3PO4）10 g/L

温度60 时间10 分钟

蚀刻处理：85%磷酸（H3PO4）200ml/L氟化钾（KF）2g/L

nbsp；恒温常温时间20-30S

活化处理：40%氟化氢（HF）380ml/L

温度室温时间5-10 分钟

飞航可以自主完成镁合金加工、镁合金导电氧化及喷漆/喷粉全工序制作，最终成品可以满足GJB150A相关环境试验要求，具体工序包括：镁合金CNC加工（AZ31B/AZ80）、镁合金开模及镁合金压铸（AZ91D）、镁合金导电氧化（本色/彩虹色）和镁合金喷漆/喷粉。

（文章来源于网路侵权删除）

关键词：表面处理、镁合金

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