[发明专利]一种镁锂合金表面处理方法

说明书

(一)技术领域

本发明涉及的是一种合金的表面处理方法，具体地说是一种镁锂合金的表面处理方法。

(二)背景技术

镁锂合金是最轻的金属结构材料，其密度仅为普通镁合金的2/3～3/4，铝合金的1/2～2/3。在合金轻量化的同时，镁锂合金兼具较高的比强度、比刚度，较好的塑性变性能力和电磁屏蔽能力，在航空、航天、汽车和电子等方面具有广阔的应用前景。但由于锂的标准电极电位比镁更负(ELi+/LiO=-3.05Vvs.NHE,]]>EMg2+/MgO=-2.36Vvs.NHE]]>)，镁锂合金耐蚀性比普通镁合金更差。耐蚀性差是限制镁锂合金广泛应用的瓶颈。

表面处理一直是改善金属及合金耐蚀性的有效方法之一。但关于镁锂合金表面处理国内外至今鲜有报道。其原因在于锂过于活泼，镁锂合金在传统的高温或液相表面处理环境中极易腐蚀，造成表面处理与表面腐蚀同时进行，表面处理效果不佳。在仅有的几篇文献中，Sharma等采用K₂Cr₂O₇+H₂SO₁电解液，实现Mg-10～13Li-1.25～1.75Al合金的恒流阳极氧化，在合金表面获得一层含Cr的氧化膜(Galvanic Black Anodizing on Mg-Li Alloys，Journal of AppliedElectrochemistry，1993 23(5)，500-507.).J.F.Li等在Sharma等研究成果基础上，应用恒流阳极氧化实现Mg-10.02Li-3.86Zn-2.54Al-1.76Cu合金的表面处理(Preparation and galvanic anodizing of a Mg-Li alloy，MaterialsScience and Engineering：A，2006，433(1-2)，233-240.)。镁锂合金含Cr恒流阳极氧化膜表面疏松粗糙，龟裂严重，耐蚀性能及与基体结合能力都很差。N.Yamauchi等利用等离子体气相沉积法在Mg-14Li合金表面镀上一层金刚石碳膜，显著提高合金耐蚀、耐磨能力(DLC coating on Mg-Li alloy，Surface &Coatings Technology，2007，201，4913-4918.)；K.Schemme等利用激光粒子注入法将SiC粒子注入Mg-Li合金表面，增强了合金的耐磨性能(Surfacemodifications of Mg-Li alloys by laser alloying and by laser particlesimpregnation，Metall，1993，47(6)，541-546)。这两种方法成本过高，同时一次性处理工件面积有限，不适合大表面积镁锂合金工件的表面处理。微弧氧化技术是最具发展潜力的表面处理技术之一。它在阳极氧化的基础上，使工作电压突破法拉第区间，通过高电压(200-1000V)下阳极试件与电解液接触面之间微等离子体放电，直接在Al、Mg、Ti等金属及其合金表面原位生长陶瓷氧化膜，实现表面改性，增强了材料的防腐、绝缘、耐热、耐冲击、耐磨损等性能。微弧氧化技术在镁锂合金表面处理中的应用至今未见报道。

(三)发明内容

本发明的目的在于提供一种成本低廉高效高，能改善镁锂合金的耐蚀性能，拓宽镁锂合金的实际应用范围的镁锂合金表面处理方法。

本发明的目的是这样实现的：

(1)前处理