[发明专利]一种汽车用镁合金表面钝化工艺

说明书

技术领域

本发明涉及表面处理技术领域，尤其涉及一种汽车用镁合金表面钝化工艺。背景技术

镁合金因具有比强度和比刚度高、电磁屏蔽性能优良、易于切削加工、易于回收、且自然储量丰富等优点，越来越多应用于汽车工业领域。

目前应用最多的镁合金Mg-Al和Mg-Al-Zn系合金在时效过程中会析出不稳定的非连续沉淀Mg₁₇Al₁₂，导致镁合金的蠕变性能和高温力学性能较差，不能应用于温度较高如120℃以上的场合，例如不能用于温度为150-200℃的汽车发动机盖、曲轴箱等动力系统部件，从而对镁合金的蠕变性能和高温力学性能(150℃以上)提出了更高的要求。

目前，出现了基于Mg-Zn系合金在高锌的基础上改善镁合金的综合性能的高强度镁合金。在高锌镁合金中加入铝，可以形成高热强度的Mg₃₂(Al，Zn)₄₉相和与基体共格的MgZn相，从而提高镁合金的高温性能。高锌的Mg-Zn-Al系合金，如AZ88和ZA124具有较高的抗拉强度，尤其是屈服强度较高，因此在市场上非常引人关注。

但高锌镁合金的耐腐蚀性能很差，需要进行有效的表面处理来发挥镁合金的优良性能。通常采用的表面处理方法有化学转化膜处理、阳极氧化、微弧氧化、有机涂层、金属镀层及激光表面改进技术等。其中化学转化膜处理以其工艺简单、成本低廉而被广泛应用，并且该化学转化膜常用来作为色彩丰富的装饰性有机涂层的前处理底层。

比较成熟的镁合金化学转化膜工艺是铬酸盐化学转化膜工艺，但是由于铬酸盐化学转化膜工艺中所使用的主成膜剂含有六价铬离子，该盐具有严重的致癌性及毒性，并且废水很难处理，因此该工艺在实际应用中受到限制。

发明内容

本发明的目的在于提出一种汽车用镁合金表面钝化工艺，该工艺通过对钝化液组分的调整，不含铬酸盐，以克服其环境污染的缺陷。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种汽车用镁合金表面钝化工艺，该工艺采用的钝化液的组成为：碳酸钠22-26g/L；氟化钠12-14g/L；偏铝酸钠16-18g/L；磷酸二氢铵110-116g/L，硝基苯磺酸钠12-14g/L，柠檬酸钠8-10g/L，酒石酸14-16g/L，硅酸钠16-18g/L，余量为水；所述钝化工艺为通过喷砂、碱洗、酸洗及水洗去除镁合金部件表面杂质、氧化膜及油脂，然后将镁合金部件浸渍于具有上述组成的钝化溶液中，保持钝化液的温度55-65℃，钝化时间为12-16分钟；然后进行清洗并热风吹干。

本发明的有益效果为：

本发明钝化液制备的钝化膜附着力好，无毒卫生，不含六价铬等危害环境的元素，因此，本发明不仅可以用于生产工序间的防腐蚀，提高镁合金工件整体表面的抗腐蚀能力，还能够降低镁合金工件表面涂装的难度，更能增加外观的金属光泽度。

具体实施方式

实施例一

一种汽车用镁合金表面钝化工艺，该工艺采用的钝化液的组成为：碳酸钠22g/L；氟化钠14g/L；偏铝酸钠16g/L；磷酸二氢铵116g/L，硝基苯磺酸钠12g/L，柠檬酸钠10g/L，酒石酸14g/L，硅酸钠18g/L，余量为水；所述钝化工艺为通过喷砂、碱洗、酸洗及水洗去除镁合金部件表面杂质、氧化膜及油脂，然后将镁合金部件浸渍于具有上述组成的钝化溶液中，保持钝化液的温度55℃，钝化时间为16分钟；然后进行清洗并热风吹干。

实施例二

一种汽车用镁合金表面钝化工艺，该工艺采用的钝化液的组成为：碳酸钠26g/L；氟化钠12g/L；偏铝酸钠18g/L；磷酸二氢铵110g/L，硝基苯磺酸钠14g/L，柠檬酸钠8g/L，酒石酸16g/L，硅酸钠16g/L，余量为水；所述钝化工艺为通过喷砂、碱洗、酸洗及水洗去除镁合金部件表面杂质、氧化膜及油脂，然后将镁合金部件浸渍于具有上述组成的钝化溶液中，保持钝化液的温度65℃，钝化时间为12分钟；然后进行清洗并热风吹干。

实施例三

一种汽车用镁合金表面钝化工艺，该工艺采用的钝化液的组成为：碳酸钠24g/L；氟化钠13g/L；偏铝酸钠17g/L；磷酸二氢铵113g/L，硝基苯磺酸钠13g/L，柠檬酸钠9g/L，酒石酸15g/L，硅酸钠17g/L，余量为水；所述钝化工艺为通过喷砂、碱洗、酸洗及水洗去除镁合金部件表面杂质、氧化膜及油脂，然后将镁合金部件浸渍于具有上述组成的钝化溶液中，保持钝化液的温度60℃，钝化时间为14分钟；然后进行清洗并热风吹干。