[发明专利]一种ZK61M镁合金黑色化成液及化成工艺

说明书

本发明公开了一种ZK61M镁合金黑色化成液及化成工艺，该化成液包括以下质量份的组分：有机酸：1‑5份；氧化剂：2‑15份；乙氧基化烷基醇：1‑6份；碱土金属盐：1‑5份；成膜助剂：2‑10份；有机醇：1‑10份；水性硅烷偶联剂：0.5‑3份。该ZK61M镁合金黑色化成液，化成工艺，包括脱脂、活化、表调、化成、烘烤，该化成工艺简单，方便，无需封闭即可达到高耐蚀性能，尤其适合ZK61M镁合。

技术领域

本发明涉及镁合金表面处理领域，具体涉及一种ZK61M镁合金黑色化成液及化成工艺。

背景技术

镁是最轻的结构金属材料之一，又具有比强度和比刚度高、阻尼性和切削性好、易于回收等优点。国内外将镁合金应用于汽车行业，航空行业以减重、节能、降低污染，改善环境。21世纪国内外都在探索新能源，新材料；镁合金表面处理也得到大力的发展，镁合金微弧氧化，镁合金电镀，镁合金喷油，镁合金喷涂，镁合金钝化，镁合金皮膜等工艺逐渐成熟处理成本也在不断下降，新能源汽车、高铁、飞机、航空航天、卫星、3C产品、建筑装饰材料、电池等都在扩大镁合金使用量。

ZK61M镁合金化学成分：铝(AL)≤0.05；锌(Zn)5.0-6.0；锰(Mn ≤0.1；硅(Si)≤0.05；铜(Cu)≤0.05；镍(Ni)≤0.005；铁(Fe)≤0.05；铍(Be)≤0.01；锆(Zr)≤0.3-0.9；其余为镁(Me)；作为一种高强度镁合金，规定其的力学性能为：人工时效状态下：挤压棒抗拉强度不低于 320MPa，屈服强度不低于250MPa，硬度不低于75HB，延伸率不低于6％；锻件纵向抗拉强度不低于280MPa，横向抗拉强度不低于260MPa，硬度不低于55HB,纵向延伸率不低于6％，横向延伸率不低于5％；ZK61M镁合金的强度高，主要用于航空工业制作承受负荷较大的零件。

目前，镁合金表面处理主要为化学转化处理，又称化成；而黑色化成是镁合金做透明涂层或者黑色涂层最好的底色；然而，关于ZK61M镁合金的化成处理，几乎没有什么机构研究，现有技术都是在传统的镁合金磷化的基础上套用，专项的镁合金黑色转化方案，适合AZ91D的，AZ31B的，彼此不通用；就算同时适合AZ91D，AZ31B的，由于镁合金成份的极大不同，也不适合ZK61M镁合金；ZK61M镁合金材料确实有极大优势，开发 ZK61M镁合金黑色转化技术，以满足国内外航空零部件的相关表面处理需求，具有重大的研究意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种ZK61M镁合金黑色化成液及化成工艺，提高ZK61M镁合金的耐蚀性，及与涂料的结合力。

本发明所要解决的技术问题还在于，提供一种ZK61M镁合金黑色化成液及其化成工艺，不含磷铬，符合药水排放的环保需求，对环境友好。

为了解决上述技术问题，本发明提供一种ZK61M镁合金黑色化成液，所述化成液包含如下质量份的组分：

有机酸：1-5份；

金属氧化剂：2-15份；

乙氧基化烷基醇：1-6份；

碱土金属盐：1-5份；

成膜助剂：2-10份

有机醇：1-10份；

水性硅烷偶联剂：0.5-3份；

其余为纯水。

其中，所述的乙氧基化烷基醇为C9-11链状乙氧基烷基醇。

其中，所述的成膜助剂为水溶性酚醛树脂，所述水溶性酚醛树脂的化学式为-[C₆H₃OH-CH₂]_n-，聚合度n为大于1且小于100的自然数。