[发明专利]一种镁合金表面增强处理方法

说明书

一种镁合金表面增强处理方法，将镁合金置于装有碱性电解液的电解槽内，以镁合金作为电解阳极，电解槽作为电解阴极，施加电压使镁合金上发生等离子放电，从而在镁合金表面形成氧化膜，将表面形成氧化膜的镁合金置于封闭容器内，抽出容器内的空气，使真空度达到0.01—0.09MPa，在保持容器内真空度的情况下，向容器内注入封孔剂浸没镁合金，保持20—30分钟后，向容器内通入空气直至容器内压力达到1.2—1.8MPa，保持30—40分钟后调整至常压。通过先抽真空，后施加正压的方式，强化封孔剂对镁合金氧化膜的渗透作用，提高抗腐蚀性能。电解液中几种成分综合作用减少氧化膜表层的微孔数量，从根本上提高氧化膜的致密性，强化防腐蚀性能。

技术领域

本发明涉及一种镁合金的加工处理方法，具体地说是一种镁合金表面增强处理方法。

背景技术

镁及镁合金具有密度小、比强度和比刚度高，铸造、焊接、阻尼减震、切削加工和尺寸稳定性好等特点，是轻质化、环保化和性能优化发展的最具潜力的金属结构材料，也是二十一世纪最有应用前景的金属材料之一。由于镁是一种较为活泼的金属，镁及镁合金在其应用时极易发生腐蚀，其较差的耐蚀性严重限制了它们在各领域的应用，因而对镁及镁合金的表面改性成为近些年来的研究热点。

微弧氧化是一种在镁、铝和钛等金属表面原位生成陶瓷膜的表面处理技术，采用较高的能量密度，通过热化学、等离子体化学和电化学的共同作用，在镁、铝和钛等金属表面原位形成陶瓷质氧化膜。所形成的膜层具有耐蚀性能好、耐磨性能高、与基体结合良好等特点，能极大的提高金属的耐腐蚀性。由于微弧氧化制备的陶瓷膜性能如表面形貌、成分、结构和耐蚀性主要由电解液组成、基体材料和电参数所决定，因此可通过调节以上影响因素来获得某种性能的氧化膜。

镁合金微弧氧化处理所用的电解液大致分为酸性和碱性两类。酸性电解液通常对环境有污染，且易对产品造成腐蚀，已很少使用。弱碱性电解液成了主要研究对象。按照主要成膜元素的不同，主要包括磷酸盐体系、硅酸盐体系和铝酸盐体系及复合电解液体系。磷酸盐由于对人体和环境有不同程度的危害，实际应用受到限制。硅酸盐体系成膜速率较高，所得膜层硬度、耐磨性能优异，但是耐腐蚀性能与磷酸盐体系相比稍差。铝酸盐体系所得膜层耐磨性能更好，膜与基体的结合力也相对更好，但在成膜速度和耐腐蚀性方面较差。

但不管采用哪种电解液，由于微弧氧化机理的原因，在氧化膜生成过程中，初期生成的氧化膜不断被击穿，导致的瞬间高温使膜层与溶液的界面产生大量的水蒸汽，同时高温熔融物的表层与溶液直接接触而先于内层凝固，致使内部气体的逸出通道被封闭，来不及逸出的气体在氧化膜下次被击穿时逸出，形成孔洞。因此，镁合金微弧氧化形成的氧化膜通常包括内侧的致密层和外侧的疏松层。微弧氧化膜外侧疏松层因微观放电形成的孔洞，使腐蚀性介质能通过孔隙进入镁合金基体，长时间作用下会加大对氧化膜内侧致密层及镁合金基体的腐蚀。因此，为了进一步提高镁合金的耐腐蚀性，常通过后期处理封闭氧化膜微孔道，以减少腐蚀介质对氧化膜内侧致密层的侵蚀。但是，由于氧化膜微孔道孔径较小、内部储存有空气等原因，封闭介质难以渗入微孔中，导致封闭效果不尽理想。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种能够提高镁合金表面耐腐蚀性的镁合金表面增强处理方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种镁合金表面增强处理方法，将镁合金置于装有碱性电解液的电解槽内，以镁合金作为电解阳极，电解槽作为电解阴极，施加电压使镁合金上发生等离子放电，从而在镁合金表面形成氧化膜，将表面形成氧化膜的镁合金置于封闭的容器内，然后抽出容器内的空气，使容器内真空度达到0.01—0.09MPa，在保持容器内真空度的情况下，向容器内注入封孔剂浸没镁合金，保持20—30分钟后，向容器内通入空气直至容器内压力达到1.2—1.8MPa，保持30—40分钟后调整至常压。

所述的封孔剂为树脂封孔剂、石蜡或铬酸盐溶液。

所述容器内调整至常压后继续保持1—1.5小时后，取出镁合金。