[发明专利]一种镁合金超高频微弧氧化的处理方法

说明书

本发明公开了一种镁合金超高频微弧氧化的处理方法，属于金属材料表面处理技术领域。该方法包括：将镁合金工件浸没于温度为20‑50℃的镁合金专用除油剂中除油处理，水洗，主溶液体系和添加剂在磁力搅拌的条件下充分溶解，用压缩空气搅拌至溶液均匀，得到的微弧氧化溶液倒入溶液槽内，经钛合金板式换热器冷却至温度不高于50℃，以不锈钢板为阴极、水洗后的镁合金工件为阳极，采用恒流模式，在电流密度为1‑20A/dm²、占空比为20％和频率为5000‑30000Hz的条件下进行微弧氧化，水洗，烘干。本发明选用超高频微弧氧化处理，膜层孔隙度低且致密性好，大大提高膜层的耐蚀性。

技术领域

本发明属于金属材料表面处理技术领域，具体涉及一种镁合金超高频微弧氧化的处理方法。

背景技术

镁合金是目前最轻的工程金属材料，其密度为1.7g/cm³，因其具有良好的阻尼特性、高比强度、特殊刚度和可浇注性作为结构材料用于现代工程领域。但是由于其化学活性较高，耐蚀性较差，严重限制其工程应用，采用不同表面处理技术如电镀、化学氧化、阳极氧化、电泳和化学相沉积等可以改善镁合金的上述缺陷，扩展其应用场合。

微弧氧化技术由于具有优异的耐蚀性和长效性而广泛用于镁合金表面处理，目前微弧氧化工艺主要集中在溶液优化、微纳米粒子添加和电参数优化等方面。其中，电参数优化主要包括电流密度、频率和占空比等，频率为单位时间内的脉冲数量，随着频率的增加，单位时间内的脉冲能量降低，对微弧氧化过程中影响较为明显，但是目前大部分微弧氧化采用的频率均在低频，一般为50Hz到5000Hz左右。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种镁合金超高频微弧氧化的处理方法，通过提高氧化频率以及频率与溶液匹配性，可以有效提高膜层的生长效率，在镁合金表面得到均匀致密的微弧氧化膜层，提高膜层的耐蚀性。

为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：

一种镁合金超高频微弧氧化的处理方法，包括以下步骤：

(1)除油：将镁合金工件浸没于镁合金专用除油剂中除油处理；

(2)水洗：用去离子水对步骤(1)中除油后的镁合金工件进行冲洗；

(3)超高频微弧氧化：将微弧氧化溶液倒入溶液槽内，用钛合金板式换热器冷却至溶液温度不高于50℃，以不锈钢板为阴极、步骤(2)中水洗后的镁合金工件为阳极，采用恒流模式，在电流密度为1-20A/dm²、占空比为20％和频率为5000-30000Hz的条件下进行微弧氧化5-30min；

(4)水洗：用去离子水对步骤(3)中微弧氧化后的镁合金工件进行冲洗；

(5)烘干：用压缩空气或干燥箱对步骤(4)中水洗后的镁合金工件进行烘干。

优选地，步骤(1)中，除油温度为20-50℃，除油时间为10-30s。

优选地，所述镁合金专用除油剂选自1-8g/L碳酸氢钠、1-5g/L氢氧化钠、5-10g/L磷酸盐、0.2-1g/L特殊表面活性剂中的一种或两种以上组合，去除油脂的同时防止除油过程中腐蚀镁合金基体。

优选地，步骤(3)中，所述微弧氧化溶液由主溶液和添加剂在磁力搅拌的条件下充分溶解后压缩空气搅拌均匀得到，其中所述主溶液为由5-20g/L硅酸钠、1-10g/L六偏磷酸钠、1-10g/L氢氧化钠和1-5g/L氟化钠组成的混合溶液，所述添加剂由5-15ml/L丙三醇和1-10g/L乙二胺四乙酸(EDTA)组成。

优选地，步骤(2)中，重复水洗次数直至所述镁合金工件表面无所述镁合金专用除油剂残留。

优选地，步骤(4)中，重复水洗次数直至所述镁合金工件表面无所述微弧氧化溶液残留。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：