從《鎂合金的四大特點(diǎn)及三大體系》中我們了解到鎂合金具有耐磨、導(dǎo)熱和導(dǎo)電性能強(qiáng)，易燃燒的特點(diǎn)，那下面我們就來(lái)具體探討一下，鎂合金是如何防腐和如何處理鎂合金易燃的不足

　　鎂合金的防腐蝕措施，主要包括一下5個(gè)方面：

　　1、化學(xué)轉(zhuǎn)化處理

　　鎂合金的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜按溶液可分為：鉻酸鹽系、有機(jī)酸系、磷酸鹽系、KMnO4系、稀土元素系和錫酸鹽系等。

　　傳統(tǒng)的鉻酸鹽膜以Cr為骨架的結(jié)構(gòu)很致密，含結(jié)構(gòu)水的Cr則具有很好的自修復(fù)功能，耐蝕性很強(qiáng)。但Cr具有較大的毒性，廢水處理成本較高，開(kāi)發(fā)無(wú)鉻轉(zhuǎn)化處理勢(shì)在必行。鎂合金在KMnO4溶液中處理可得到無(wú)定型組織的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜，耐蝕性與鉻酸鹽膜相當(dāng)。堿性錫酸鹽的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理可作為鎂合金化學(xué)鍍鎳的前處理，取代傳統(tǒng)的含Cr、F或CN等有害離子的工藝。化學(xué)轉(zhuǎn)化膜多孔的結(jié)構(gòu)在鍍前的活化中表現(xiàn)出很好的吸附性，并能改鍍鎳層的結(jié)合力與耐蝕性。

　　有機(jī)酸系處理所獲得的轉(zhuǎn)化膜能同時(shí)具備腐蝕保護(hù)和光學(xué)、電子學(xué)等綜合性能，在化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的新發(fā)展中占有很重要的地位。

　　化學(xué)轉(zhuǎn)化膜較薄、軟，防護(hù)能力弱，一般只用作裝飾或防護(hù)層中間層。

　　2、陽(yáng)極氧化

　　陽(yáng)極氧化可得到比化學(xué)轉(zhuǎn)化更好的耐磨損、耐腐蝕的涂料基底涂層，并兼有良好的結(jié)合力、電絕緣性和耐熱沖擊等性能，是鎂合金常用的表面處理技術(shù)之一。

　　傳統(tǒng)鎂合金陽(yáng)極氧化的電解液一般都含鉻、氟、磷等元素，不僅污染環(huán)境，也損害人類(lèi)健康。近年來(lái)研究開(kāi)發(fā)的環(huán)保型工藝所獲得的氧化膜耐腐蝕等性能較經(jīng)典工藝Dow17和HAE有大程度的提高。優(yōu)良的耐蝕性來(lái)源于陽(yáng)極氧化后Al、Si等元素在其表面均勻分布，使形成的氧化膜有很好的致密性和完整性。

　　一般認(rèn)為氧化膜中存在的孔隙是影響鎂合金耐蝕性能的主要因素。研究發(fā)現(xiàn)通過(guò)向陽(yáng)極氧化溶液中加入適量的硅-鋁溶膠成分，一定程度上能改善氧化膜層厚度、致密度，降低孔隙率。而且溶膠成分會(huì)使成膜速度出現(xiàn)階段性快速和緩慢增長(zhǎng)，但基本上不影響膜層的X射線衍射相結(jié)構(gòu)。

　　但陽(yáng)極氧化膜的脆性較大、多孔，在復(fù)雜工件上難以得到均勻的氧化膜層。

　　3、金屬涂層

　　鎂及鎂合金是最難鍍的金屬，其原因如下：

　　(1)鎂合金表面極易形成的氧化鎂，不易清除干凈，嚴(yán)重影響鍍層結(jié)合力;

　　(2)鎂的電化學(xué)活性太高，所有酸性鍍液都會(huì)造成鎂基體的迅速腐蝕，或與其它金屬離子的置換反應(yīng)十分強(qiáng)烈，置換后的鍍層結(jié)合十分松散;

　　(3)第二相(如稀土相、γ相等)具有不同的電化學(xué)特性，可能導(dǎo)致沉積不均勻;

　　(4)鍍層標(biāo)準(zhǔn)電位遠(yuǎn)高于鎂合金基體，任何一處通孔都會(huì)增大腐蝕電流，引起嚴(yán)重的電化學(xué)腐蝕，而鎂的電極電位很負(fù)，施鍍時(shí)造成針孔的析氫很難避免;

　　(5)鎂合金鑄件的致密性都不是很高，表面存在雜質(zhì)，可能成為鍍層孔隙的來(lái)源。

　　因此，一般采用化學(xué)轉(zhuǎn)化膜法先浸鋅或錳等，再鍍銅，然后再進(jìn)行其它電鍍或化學(xué)鍍處理，以增加鍍層的結(jié)合力。鎂合金電鍍層有Zn、Ni、Cu-Ni-Cr、Zn-Ni等涂層，化學(xué)鍍層主要是Ni-P、Ni-W-P等鍍層。

　　單一化學(xué)鍍鎳層有時(shí)不足以很好地保護(hù)鎂合金。有研究通過(guò)將化學(xué)鍍Ni層與堿性電鍍Zn-Ni鍍層組合，約35μm厚的鍍層經(jīng)鈍化后可承受800-1000h的中性鹽霧腐蝕。也有人采用化學(xué)鍍鎳作為底層，再用直流電鍍鎳能得到微晶鎳鍍層，平均結(jié)晶顆粒大小為40nm，因晶粒的細(xì)化而使鍍層孔隙率大大降低，結(jié)構(gòu)更致密。

　　電鍍或化學(xué)鍍是同時(shí)獲得優(yōu)越耐蝕性和電學(xué)、電磁學(xué)和裝飾性能的表面處理方法。缺點(diǎn)是前處理中的Cr、F及鍍液對(duì)環(huán)境污染嚴(yán)重;鍍層中多數(shù)含有重金屬元素，增加了回收的難度與成本。由于鎂基體的特性，對(duì)結(jié)合力還需要改善。

　　4、激光處理

　　激光處理主要有激光表面熱處理和激光表面合金化兩種。

　　激光表面熱處理又稱(chēng)為激光退火，實(shí)際上是一種表面快速凝固處理方式。而激光表面合金化是一種基于激光表面熱處理的新技術(shù)。激光表面合金化能獲得不同硬度的合金層，具有冶金結(jié)合的界面。利用激光輻照源的熔覆作用在高純鎂合金上還可制得單層和多層合金化層。

　　采用寬帶激光在鎂合金表面制備Cu-Zr-Al合金熔覆涂層時(shí)，由于涂層中形成的多種金屬間化合物的增強(qiáng)作用，使合金涂層具有高的硬度、彈性模量、耐磨性和耐蝕性。而由于稀土元素Nd的存在，在經(jīng)過(guò)激光快速熔凝處理之后得到的激光多層涂敷，晶粒得到明顯細(xì)化，能提高熔覆層的致密性和完整性。

　　激光處理能處理復(fù)雜幾何形狀的表面，但鎂合金在激光處理時(shí)易發(fā)生氧化、蒸發(fā)和產(chǎn)生汽化、氣孔以及熱應(yīng)力等問(wèn)題，設(shè)計(jì)正確的處理工藝至關(guān)重要。

　　5、　其他表面處理技術(shù)

　　離子注入是在高真空狀態(tài)下，在十至數(shù)百KV電壓的靜電場(chǎng)作用下，經(jīng)加速的高能離子(Al、Cr、Cu等)以高速?zèng)_擊要處理的表面而注入樣品內(nèi)部的方法。注入的離子被中和并留在樣品固溶體的空位或間隙位置，形成非平衡表面層。

　　有研究認(rèn)為耐蝕性能的提高是由于自然氧化物的致密化、注入離子的輻射和形成鎂的氮化物的結(jié)果。所得改性層的性能與所注入離子的量和改性層的厚度有關(guān)，而基體表面的MgO對(duì)改性層的耐蝕性能的提高也有一定的促進(jìn)作用。

　　氣相沉積即蒸發(fā)沉積涂層，有物理氣相沉積(PVD)和化學(xué)氣相沉積(CVD)兩種。它是利用能使鎂合金中的Fe、Mo、Ni等雜質(zhì)含量大幅度降低，同時(shí)利用涂層覆蓋基體的各種缺陷，避免形成局部腐蝕電池，從而達(dá)到改善防腐性能的目的。

　　與鎂合金的其他表面處理技術(shù)相比，有機(jī)涂層保護(hù)技術(shù)具有品種和顏色多樣、適應(yīng)性廣、成本低、工藝簡(jiǎn)單的優(yōu)點(diǎn)。目前廣泛使用的主要是溶劑型的有機(jī)涂料。粉末型的有機(jī)涂層因無(wú)溶劑，和具備污染少、厚度均勻以及較佳耐蝕性能等特點(diǎn)，近幾年來(lái)在汽車(chē)、電腦殼體等鎂合金部件上的應(yīng)用較受歡迎。

　　鎂合金壓鑄件由于鎖模力不足、合模不良、模具強(qiáng)度不足、熔湯溫度太高等問(wèn)題會(huì)出現(xiàn)表面有毛刺的現(xiàn)象,這種現(xiàn)象叫做產(chǎn)品披鋒,往往是企業(yè)必須要面對(duì)的后處理加工工序.目前主要是根據(jù)產(chǎn)品性質(zhì)運(yùn)用手工打磨,氫氧爆炸以及昭凌冷凍拋丸機(jī)去解決

　　鎂合金缺陷的預(yù)防及撲救對(duì)策

　　1、鎂合金切削工藝的火災(zāi)危險(xiǎn)性

　　1.1 鎂屑性質(zhì)活潑,高溫下極易燃燒。鎂合金切削過(guò)程中,鎂屑切口處大部分是未氧化的鎂和鎂合金。由于金屬鎂屬一級(jí)遇濕易燃品,著火點(diǎn)及最小引燃能量低,加之切屑薄而小,比表面積大,因此高溫環(huán)境下在空氣中極易燃燒。

　　1.2 高速切削時(shí)會(huì)產(chǎn)生高溫,引燃鎂屑。機(jī)械加工時(shí),為充分發(fā)揮刀具的切削性能,提高生產(chǎn)效率和工件質(zhì)量,一般要求較高的切削速度。而高速度的切削往往會(huì)使金屬切屑的溫度高達(dá)700°C~ 1 000°C,當(dāng)缺乏冷卻液的有效供應(yīng)時(shí),高溫將足以引燃鎂屑起火。

　　1.3 鎂屑燃燒溫度高,火災(zāi)蔓延速度快,撲救難度大。鎂一旦發(fā)生火災(zāi),其燃燒溫度可達(dá)3 000°C,燃燒熱值高達(dá)25 121 kJ/kg。當(dāng)鎂屑呈粉狀時(shí)與空氣混合遇火能發(fā)生爆炸。此外,由于鎂高溫時(shí)遇水可發(fā)生化學(xué)反應(yīng)放出氫氣,故金屬鎂火災(zāi)中,水、泡沫、四氯化碳等滅火劑都受到限制,干粉、鹵代烷滅火劑的滅火效果亦不明顯,撲救難度大。

　　2、金屬切削加工過(guò)程中影響切削溫度的因素

　　金屬切削過(guò)程中,99 %的切削變形與摩擦所消耗的功轉(zhuǎn)化為熱能,可用(1)式表示:

　　Q總=Q1+Q2+Q3(1)

　　式中:Q總——切削過(guò)程產(chǎn)生的總熱量,又稱(chēng)切削熱;

　　Q1——變形消耗的功轉(zhuǎn)變的熱量;

　　Q2——前刀面與切屑表面摩擦所消耗的熱量;

　　Q3——后刀面與切屑表面摩擦所消耗的熱量。

　　切削熱主要通過(guò)切屑、刀具、工件、切削液(如冷卻液、潤(rùn)滑液)和周?chē)諝鈧鲗?dǎo)出去,當(dāng)不加切削液時(shí),則大部分熱由切屑傳出。

　　3、鎂合金切削加工工藝火災(zāi)預(yù)防

　　3.1 控制好切削速度。切削熱的產(chǎn)生與切削速度呈同比例增長(zhǎng),因此切削速度對(duì)切削溫度影響極大。在實(shí)際工作中我們發(fā)現(xiàn),不同的切削速度產(chǎn)生的切削熱會(huì)使切屑的表面氧化膜顏色發(fā)生變化。因此,通過(guò)不同切削速度下的鎂合金切削氧化膜顏色,便可估算出安全的車(chē)床主軸轉(zhuǎn)速。

　　3.2 正確選擇切削液。除非機(jī)械構(gòu)造本身限制,在鎂合金切削加工時(shí)應(yīng)始終充分供應(yīng)切削液以及時(shí)降低切屑溫度?？紤]到鎂的化學(xué)特性,切削液的選擇應(yīng)避免采用可燃、具有強(qiáng)氧化性及含水量較高的液體,從而防止冷卻液遇高溫鎂屑燃燒或反應(yīng)放熱起火。

　　3.3 強(qiáng)化易燃、可燃物品的監(jiān)管。冷加工切削過(guò)程中使用的潤(rùn)滑油及精密機(jī)床使用的液壓油、導(dǎo)軌油、主軸油等大多為可燃液體,而且一般儲(chǔ)油量都較大,如普通機(jī)床液壓油約有20 kg~70 kg。所以日常工作中應(yīng)加強(qiáng)設(shè)備的檢修與維護(hù),保持機(jī)床完好,嚴(yán)防漏油。對(duì)清潔機(jī)床后遺留的油抹布、油棉紗等,應(yīng)及時(shí)清理,并與鎂屑相隔離。

　　4、　鎂屑火災(zāi)的撲救

　　4.1 嚴(yán)禁使用水、泡沫、四氯化碳、二氧化碳滅火劑撲救。

　　4.2 對(duì)已燃金屬鎂屑應(yīng)選用D級(jí)滅火器。如7150、D類(lèi)干粉、干砂等,考慮到目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上7150、D類(lèi)干粉滅火器并不常見(jiàn),而干砂對(duì)機(jī)床(特別是精密機(jī)床)損壞大,根據(jù)實(shí)際可就地取材選用75 %~80 %的覆蓋熔劑粉加20 %~25 %硫磺粉經(jīng)混合制成的撒粉熔劑灌裝在手提干粉滅火器中進(jìn)行滅火,效果明顯。

　　4.3 撲救鎂屑火災(zāi)時(shí),應(yīng)使滅火器噴嘴與起火鎂屑間保持一定距離,以盡量減少滅火器噴射過(guò)程中對(duì)鎂屑的沖擊作用,防止鎂屑擴(kuò)散形成爆炸性混合物。