專利名稱：鎂合金鑄件表面抗腐蝕處理技術的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種金屬表面的抗腐蝕處理技術，確切的說是一種對鎂合金鑄件，尤其是列車制動機鎂合金鑄件表面的抗腐蝕處理技術。
背景技術：
鎂被譽為“21世紀的綠色工程材料”。它具有比重輕、比強度及比剛度高、阻尼性及切削加工性好、導熱性好、電磁屏蔽能力強以及減振性好和易于回收等一系列優點，滿足了航空、航天、現代交通等工業領域對減重、節能的要求，并可替代工程塑料以滿足3C產品環保方面的要求，成為現代交通和3C產業的首選材料。
鎂合金部件在空氣中易被腐蝕，尤其是列車制動機鎂合金部件工作在各種天氣條件下，時常與高速流動的空氣接觸，其表面極易腐蝕。在室外潮濕或者氯化物氣氛下，更易遭受腐蝕。
在實際應用中，采取適當的表面處理來提高零件的耐蝕性能，是一種有效的途徑。鎂合金鑄件表面在空氣中自然氧化生成的氧化膜不像鋁合金表面氧化膜那樣致密，所以，鎂合金鑄件在除去表面的污染物后，必須根據具體要求，進行表面處理，在鑄件表面形成防護膜以防止腐蝕。常用的表面處理方法有電鍍、化學氧化和陽極氧化等。根據列車制動機鎂合金鑄件的實際情況，本發明采用化學氧化方法。化學氧化處理是鎂合金通過在化學氧化溶液中是進行一定時間的浸漬，利用鎂合金與化學處理液之間的化學反應在鎂合金表面形成氧化保護膜，以達到抗腐蝕的目的。
發明內容
本發明旨在針對鎂合金鑄件，尤其是列車制動機壓鑄零件的表面腐蝕問題，提出一種能有效提高其抗腐蝕性能的表面處理技術。
為解決上述技術問題，本發明所采用的技術方案如下一種鎂合金鑄件表面抗腐蝕處理技術，首先對鎂合金鑄件進行初次表面洗滌，然后將其放入氟化物溶液中，其表面與氟化物發生化學反應進行氟化處理，再經過二次表面洗滌后浸入重鉻酸鉀溶液中對前述氟化處理不完全的地方進行填充處理，最后是三次洗滌，然后干燥。
所述氟化物包括氟化鈉、氟化鉀、氟化鈣。
所述氟化鈉溶液濃度為35～45g/L。
所述鎂合金鑄件在氟化鈉溶液中進行氟化處理，其溶液溫度為室溫，處理時間為10～15min。
所述鎂合金鑄件氟化處理前須先經過噴砂或噴丸處理。
所述鎂合金鑄件在進行氟化處理時用壓縮空氣攪拌，經常翻動鑄件。
所述重鉻酸鉀溶液的濃度為100～150g/L。
所述鎂合金鑄件在重鉻酸鉀溶液中進行填充處理，其溶液溫度為90℃，處理時間為25～30min。
所述初次洗滌采用熱水洗滌，溫度高于90℃。
如鑄件較臟，初次洗滌不能有效清除，則應先經過化學清洗、酸洗除銹或除油處理等。
所述二次洗滌先采用冷水洗滌，然后再采用熱水洗滌，其溫度高于90℃。
所述三次洗滌先采用冷水洗滌，然后再采用熱水洗滌，其溫度高于90℃。
所有洗滌益采用流動水洗滌。
所述干燥工序是采用熱風干燥的壓縮空氣進行干燥。
本發明根據列車制動機鎂合金鑄件的實際情況，采用化學氧化方法。化學氧化處理是鎂合金通過在化學氧化溶液中進行一定時間的浸漬，利用鎂合金與化學處理液之間的化學反應在鎂合金表面形成氧化保護膜。該工藝不僅僅適用于鎂合金列車制動機壓鑄零件，也可拓寬應用于其它領域的鎂合金鑄件產品。而且對改善鑄件表面光潔度、外觀質量都有好處。具有較為廣泛的應用前景。
具體實施例方式
本發明提供的是一種鎂合金鑄件表面抗腐蝕處理技術，首先對鎂合金鑄件進行初次表面洗滌，然后將其放入氟化物溶液中，其表面與氟化物發生化學反應進行氟化處理，再經過二次表面洗滌后浸入重鉻酸鉀溶液中對前述氟化處理不完全的地方進行填充處理，最后是三次洗滌，然后干燥。
針對列車制動機鎂合金鑄件的具體情況，氟化物益采用氟化鈉，氟化鈉溶液濃度為35～45g/L，溶液溫度為室溫，處理時間為10～15min，當溶液濃度為35g/L時，處理時間為15min；當溶液濃度為40g/L時，處理時間為12min；當溶液濃度為45g/L時，處理時間為10min；如采用氟化鉀，氟化鉀溶液鈣濃度為30～50g/L，溶液溫度為室溫，處理時間為5～20min，當溶液濃度為30g/L時，處理時間為20min；當溶液濃度為40g/L時，處理時間為12.5min；當溶液濃度為50g/L時，處理時間為5min；如采用氟化鉀，氟化鉀溶液鈣濃度為35～40g/L，溶液溫度為室溫，處理時間為10～15min，當溶液濃度為35g/L時，處理時間為15min；當溶液濃度為35g/L時，處理時間為10min；當溶液濃度為37.5g/L時，處理時間為12min。
所述重鉻酸鉀溶液的濃度為100～150g/L，溶液溫度為90℃，處理時間為25～30min。如溶液濃度為100g/l，處理時間為30min；如溶液濃度為150g/l，處理時間為25min。該填充處理工藝為物理處理過程。
所述初次洗滌采用熱水洗滌，溫度高于90℃。
所述二次和三次洗滌先采用冷水洗滌，然后再采用熱水洗滌，其溫度高于90℃。
所有洗滌益采用流動水洗滌。
所述干燥工序是采用熱風干燥的壓縮空氣進行干燥。
本發明針對列車制動機鎂合金鑄件所采用的實施方案，以圖表示下
所述鎂合金鑄件氧化處理前須先經過噴砂或噴丸處理，在處理時用壓縮空氣攪拌，經常翻動鑄件。
如鑄件較臟，初次洗滌不能有效清除，則應先經過化學清洗、酸洗除銹或除油處理等。
氟化槽液(工序2)和填充槽液(工序5)對雜質敏感，故應注意槽液的清潔，防止雜質，特別是氯離子帶入槽液，并根據氧化能力和分析結果來添加氟化鈉或重鉻酸鉀。
依照上述方法處理后的鎂合金鑄件質量檢查鑄件表面正常氧化膜的色澤為亮褐色。
鑄件表面允許有少量輕微水痕。
鑄件表面不允許沒有氧化膜而露出原金屬光澤的地方或表面氧化膜疏松同金屬結合不牢固(氧化膜脫落)。
如鑄件短期內需加工后再氧化，則可不進行表中5、6、7工序。
權利要求
1.一種鎂合金鑄件表面抗腐蝕處理技術，其特征在于工藝步驟為首先對鎂合金鑄件進行初次表面洗滌，然后將其放入氟化物溶液中，其表面與氟化物發生化學反應進行氟化處理，再經過二次表面洗滌后浸入重鉻酸鉀溶液中對前述氟化處理不完全的地方進行填充處理，最后是三次洗滌，然后干燥。
2.根據權利要求1所述的鎂合金鑄件表面抗腐蝕處理技術，其特征在于所述氟化物包括氟化鈉、氟化鉀、氟化鈣。
3.根據權利要求1或2所述的鎂合金鑄件表面抗腐蝕處理技術，其特征在于所述氟化鈉溶液濃度為35～45g/L。
4.根據權利要求3所述的鎂合金鑄件表面抗腐蝕處理技術，其特征在于所述鎂合金鑄件在氟化鈉溶液中進行氟化處理，其溶液溫度為室溫，處理時間為10～15min。
5.根據權利要求1或2所述的鎂合金鑄件表面抗腐蝕處理技術，其特征在于所述鎂合金鑄件氟化處理前須先經過噴砂或噴丸處理。
6.根據權利要求1或2所述的鎂合金鑄件表面抗腐蝕處理技術，其特征在于所述鎂合金鑄件在進行氟化處理時用壓縮空氣攪拌，經常翻動鑄件。
7.根據權利要求1所述的鎂合金鑄件表面抗腐蝕處理技術，其特征在于所述重鉻酸鉀溶液的濃度為100～150g/L。
8.根據權利要求1或7所述的鎂合金鑄件表面抗腐蝕處理技術，其特征在于所述鎂合金鑄件在重鉻酸鉀溶液中進行填充處理，其溶液溫度為90℃，處理時間為25～30min。
9.根據權利要求1所述的鎂合金鑄件表面抗腐蝕處理技術，其特征在于所述初次洗滌采用熱水洗滌，溫度高于90℃，所述二次、三次洗滌先采用冷水洗滌，然后再采用熱水洗滌，其溫度高于90℃。
10.根據權利要求1或9所述的鎂合金鑄件表面抗腐蝕處理技術，其特征在于如鑄件較臟，初次洗滌不能有效清除，則應先經過化學清洗、酸洗除銹或除油處理等。
全文摘要
本發明旨在針對鎂合金鑄件，尤其是列車制動機壓鑄零件的表面腐蝕問題，提出一種能有效提高其抗腐蝕性能的表面處理技術。工藝步驟為首先對鎂合金鑄件進行初次表面洗滌，然后將其放入氟化物溶液中，其表面與氟化物發生化學反應進行氟化處理，再經過二次表面洗滌后浸入重鉻酸鉀溶液中對前述氟化處理不完全的地方進行填充處理，最后是三次洗滌，然后干燥。鎂合金通過在化學氧化溶液中進行一定時間的浸漬，利用鎂合金與化學處理液之間的化學反應在鎂合金表面形成氧化保護膜，該工藝不僅僅適用于鎂合金列車制動機壓鑄零件，也可拓寬應用于其它領域的鎂合金鑄件產品。而且對改善鑄件表面光潔度、外觀質量都有好處。
文檔編號C23C22/05GK1552945SQ03135140
公開日2004年12月8日 申請日期2003年6月6日 優先權日2003年6月6日
發明者趙敏, 張喜燕, 黎學勤, 蔣景華, 趙 敏 申請人:成都發動機(集團)有限公司有色金屬制造分公司, 西南交通大學, 成都發動機(集團)有限公司有色金屬