鎂及鎂合金具有密度低,比強(qiáng)度、比剛度、比彈性模量高,鑄造性能和切削加工性好等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造和電子工業(yè)等領(lǐng)域,被譽(yù)為21世紀(jì)的"時(shí)代金屬"。然而,鎂是一種非?;顫姷慕饘伲哂袠O高的化學(xué)和電化學(xué)活性,極易被腐蝕,即便是將鎂合金置于空氣中,它的表面都會(huì)形成一層很薄的氧化膜,使其應(yīng)用范圍受到極人限制。因此,采用表面防護(hù)技術(shù)來提高鎂合金的耐腐蝕性能對(duì)于擴(kuò)展鎂合金的應(yīng)用有著重要的意義。
常見金屬表面的保護(hù)手段中,電鍍方法操作簡單,所得金屬鍍層具有裝飾性、耐腐蝕性、可焊性、導(dǎo)電性和耐摩擦性等優(yōu)點(diǎn)。但鎂合金難于直接實(shí)施電鍍,因?yàn)槠湓诳諝夂退幸籽杆偕蒑gO和Mg(OH)2,阻礙鍍層的生成;鎂的電位低,常規(guī)鍍液易對(duì)其腐蝕;其結(jié)構(gòu)的多相性會(huì)導(dǎo)致被鍍金屬沉積不均勻;易發(fā)生電偶腐蝕。
為了在鎂合金上實(shí)施電鍍,必須進(jìn)行特殊的前處理。而早前的研究對(duì)鋅鍍層在鎂合金表面上的防腐機(jī)理研究較少?,F(xiàn)有一種在AZ91D鎂合金表面實(shí)施錫酸鹽轉(zhuǎn)化處理來改變鎂合表面的多相不均勻性的方法。所得到的轉(zhuǎn)化層由尺寸為1-2微米的球形顆粒組成整體比較平整,無裂紋,轉(zhuǎn)化層主要成分是MgSnO3·3H2O,該轉(zhuǎn)化層在一定程上增加了鎂合金的耐蝕性能。
鎂合金基體經(jīng)一般前處理后,研究在鎂合金基體上實(shí)施錫酸鹽轉(zhuǎn)化處理以形成覆蓋均勻的轉(zhuǎn)化層,達(dá)到降低鎂合金表面活性差異大的目的。為了在此性質(zhì)均一的膜層上得到金屬鍍層,研究一種活化方法,以增加膜層的粗糙度,確保與后續(xù)電鍍層的結(jié)合力良好。研究在堿性鍍鋅液中于鎂合金上制備結(jié)合力、耐蝕性良好的電鍍鋅工藝。
總工藝流程為:一般前處理-酸洗-轉(zhuǎn)化-活化-鍍鋅。
先將AZ91D鎂合金基體進(jìn)行打磨、除油等一系列預(yù)處理,再將經(jīng)過預(yù)處理的基體放入轉(zhuǎn)化液中實(shí)施化學(xué)鍍膜,以達(dá)到在基體表層形成錫酸鹽轉(zhuǎn)化層之目的,轉(zhuǎn)化液為堿性的錫酸鹽溶液。有轉(zhuǎn)化層的鎂合金樣品在進(jìn)行后續(xù)電鍍處理前需實(shí)施表面活化?;罨僮鞯闹饕饔檬歉g轉(zhuǎn)化層中表面突起的部分,改善表面性能,增大表面濕潤性能和導(dǎo)電性能,使基體表面形成多孔、帶電的表面層。這有利于在隨后的電鍍過程中鋅的沉積,并且使鍍層的結(jié)合良好。最后在其表面電鍍鋅。樣品制成后再分別檢測(cè)基體、轉(zhuǎn)化層、電鍍層的表面形態(tài)及化學(xué)性能。(欣然)