镁合金经常采用的化学处理方法使用范围

镁合金表面处理技术与性能分析第一章：引言镁合金因其轻质、高强度、良好的耐腐蚀性和良好的可塑性而被广泛应用于汽车、航空航天、电子设备等领域。

然而，镁合金在表面处理方面仍存在一些挑战，例如热稳定性和耐氧化性较差，易发生腐蚀等问题。

因此，寻找更有效的镁合金表面处理技术变得至关重要。

第二章：镁合金表面处理技术2.1 电化学处理在电解液中，通过电解方法对金属进行阳极处理，并在其表面上形成一层氧化膜，该方法可以在多种材料上迅速形成具有良好抗腐蚀性的涂层，并且可以通过调整电流密度和时间来改变氧化膜的厚度和颜色。

2.2 化学处理化学处理可通过浸泡或刷涂等方法使镁合金表面发生离子交换或化学反应来形成一种保护性膜。

例如，使用含有多种有机和无机酸的溶液对镁进行浸泡，可以形成一层质地坚硬的氧化铝膜。

2.3 物理处理物理方法包括喷砂、喷丸和激光熔射等。

通常，这些方法会在表面形成一层粗糙的纹理，以增加镁与空气或其他介质之间的接触面积和摩擦力。

第三章：表面处理后的镁合金性能分析3.1 腐蚀性能镁在空气中易形成氧化层，在湿润环境下还容易形成水合层导致易腐蚀。

针对这一问题，通过表面处理后形成的化学膜可以防止氧化层和水合层的形成，提高了镁合金的抗腐蚀能力。

3.2 力学性能表面处理对镁合金的力学性能影响较小，但是通过物理处理方法，可以显著降低镁合金表面的粗糙度，提高其表面质量和结构强度，从而改善其力学性能。

3.3 热稳定性要使镁合金在高温下稳定，需要通过表面处理形成一层高温氧化层。

常用的高温氧化方法包括热氧化和熔盐氧化。

这些方法可以在镁合金表面形成一层密封的氧化层，有效防止氧化和腐蚀。

第四章：未来展望镁合金作为一种重要的轻金属材料，其应用前景非常广阔。

未来，在表面处理技术方面，我们可以进一步开发和完善表面处理材料和新技术，并将其与其他表面处理方法相结合，使其性能得到进一步提高，并满足更广泛的工业和消费领域对高性能镁合金的需求。

第五章：结论镁合金表面处理技术不断创新和完善，可以提高其腐蚀性能、力学性能和热稳定性，有利于其在工业和消费领域的广泛应用。

镁合金均匀化处理
镁合金的均匀化处理是提高其力学性能和耐腐蚀性的重要方法。

镁合
金的均匀化处理包括热处理和化学处理两种方式，具体取决于合金的
组成和应用要求。

热处理是将镁合金加热至一定温度，使其发生一系列物理变化，从而
改变其晶体结构和内部组织。

经过热处理后，镁合金的晶粒尺寸减小，晶界清晰，同时还能够消除内部残留应力和缺陷，从而提高材料的强
度和韧性。

常用的热处理方式包括固溶退火、时效处理和再结晶处理等。

固溶退火是将镁合金加热到一定温度，保温一定时间后再快速冷却，
从而使合金中的固溶质元素达到均匀分布。

时效处理是在合金经过固
溶退火后，将其在一定的温度和时间条件下保温，使其固溶质元素在
合金中择址成固定的化合物，从而提高其强度和硬度。

再结晶处理是
通过再次加热来消除合金中的内部残留应力和缺陷，从而使其具有更
好的强度、韧性和塑性。

化学处理是在镁合金表面涂上一层化学溶液，该溶液可以与镁合金中
的元素化合反应，从而改变其表面状态和组织结构。

化学处理可以提
高镁合金的耐腐蚀性，并且通常用于外观处理和制造电池电极板等领
域。

总之，镁合金的均匀化处理是提高其性能和应用价值的重要方法，不同的处理方式适用于不同的合金和应用要求。

对于特定的应用场景，应该结合材料的特性和应用要求选择合适的均匀化处理方式。

镁合金表面处理方法的优化和改进镁合金是一种具有轻质、高强度、高比刚度和较高的热导率等优点的金属材料。

它广泛应用于航空、汽车、电子、医疗和军工等领域。

然而，镁合金在实际应用中，由于其表面容易氧化、腐蚀和磨损等问题，其应用范围受到一定的限制。

因此，为了提高镁合金的表面性能，人们研究并发展了各种表面处理方法。

本文将对镁合金表面处理方法的优化和改进进行探讨。

一、化学处理方法化学处理是目前使用最广泛的一种表面处理方法。

其中，单位面积处理成本低、处理厚度易控制、成型成本低、处理速度快等特点使其在实际生产中得到广泛应用。

1.1 酸蚀处理酸蚀处理是指将镁合金表面暴露在稀酸性溶液中，以形成一层具有一定厚度、均匀、致密并表面平整的氧化膜。

氧化膜的厚度和性质取决于酸性溶液的成分、浸泡时间和处理温度等因素。

酸蚀处理可以提高镁合金表面的耐腐蚀性和耐磨性，并可以提高其表面美观度。

然而，酸蚀处理也存在一些缺点。

首先，如果酸性溶液中的浓度、处理温度、时间等因素不恰当，会导致镁合金表面粗糙、不规则、氧化膜薄和不致密等缺陷。

其次，氧化膜虽然可以保护镁合金表面免于腐蚀和磨损，但其本身也具有一定的脆性，易于剥离和破裂。

为了克服这些缺点，人们进行了一系列的研究。

例如，可以通过改变酸性溶液的成分、添加复合添加剂、控制温度等因素来改善氧化膜的性质。

此外，还可以将酸蚀处理与其他表面处理方法结合起来使用，以提高表面成品质量。

1.2 电解沉积处理电解沉积处理是利用电化学原理，在特定条件下，将金属离子沉积在镁合金表面上的一种表面处理方法。

该方法可以形成高质量的金属涂层，具有厚度均匀、致密、耐腐蚀和较高的硬度等优点。

电解沉积处理可以用于制备镀铬、镀镍、镀锌、镀铜等多种涂层。

尽管电解沉积处理具有许多优点，但其存在一些缺点。

首先，处理过程的费用较高，因为需要使用大量的电能和金属离子等。

其次，在实际生产中，如果沉积条件不当，容易造成涂层的不均匀、太薄或太厚等缺陷。

镁合金表面处理方法
常见的镁合金表面处理方法包括：
1. 阳极氧化：将镁合金制品作为阳极，经过电解处理，在硫酸、硝酸、磷酸等溶液中形成氧化膜，并以阳极氧化的方法进行膜层增长，以提高镁合金的耐蚀性、硬度和耐磨性。

2. 电化学抛光：将镁合金制品浸泡在含有工业碱的电解液中，通过电解反应溶解表面的氧化层和锈层，使表面变得光滑且均匀。

3. 化学镀：利用化学溶液中的金属基质离子，在镁合金表面上化学还原析出金属膜层，以增加镁合金的表面性能。

4. 电镀：通过电解将金属阳离子沉积在镁合金表面，形成金属膜层，包括镍、铬、铜等。

5. 喷涂涂层：将陶瓷、聚合物等高强度材料喷涂在镁合金表面，以提高其表面硬度、磨损性和耐腐蚀性。

6. 增强改性：通过加工、热处理和强化合金等方式，改善镁合金的力学性能和耐蚀性。

这些处理方法可以根据镁合金的具体用途和要求来选择和应用，以提高镁合金的性能和延长使用寿命。

镁合金化学清洗的方法和设备镁合金化学清洗镁合金化学清洗包括蒸汽脱脂、溶剂清洗、乳化清洗、碱洗和酸洗。

蒸汽脱脂和溶剂清洗，用于清除油脂、加工润滑剂、蜡、淬火油、防锈油、抛光和研磨剂及其他可溶赃物和污染物。

固体颗粒，如机加粉尘和碎屑，是通过溶剂的冲洗作用随着油脂脱除使零件清洗干净。

在碱洗、喷涂、电镀和化学氧化前，以及机械加工和成型前后均要进行溶剂清洗。

在其他情况下，溶剂清洗并不是强制性规定的，需要根据要除掉的残余油脂量来决定。

镁合金化学清洗的方法、设备和溶剂和其他金属的清洗一样。

蒸汽脱脂是首选方法。

最常使用的溶剂是三氯乙烯和全氯乙烯。

二氯甲烷对清除有空隙铸件表面残留的有机渗透剂非常有效。

这种溶剂对镁合金没有危害作用，但是含甲醇的混合溶剂对镁合金无论如何也不能采用。

乳化清洗是将有机溶剂分散在水中，用来清除油脂和抛光研磨剂。

乳化剂为中性或者碱性，PH值在7.0或者以上最好就9.0的，这样对镁合金，没有腐蚀性。

乳化剂清洗严重的污垢的时候可能会残留下一薄层油脂，这必须经过下一步碱洗去掉。

为了避免乳化剂可能导致镁合金产生腐蚀或者点蚀，在使用前要对油水乳化剂进行检验。

现在已近开发出了环境友好型天然柑橘属于植物溶剂为基础的表面活性剂和除垢及混合溶剂，成功得用于镁合金件的清洗。

在使用专利镁合金清洗剂之前，对其安全性和有效性要进行检验。

脱脂处理脱脂是保证酸性洗液和氧化液与镁合金表面能充分润湿的必要准备程序。

对制品表面的油脂，先用蒸汽或者在一百或者一百二十摄氏度的烘箱内加热处理，将油脂熔化掉。

然后再用有机溶剂白节油、沸程为一百三十到二百二是摄氏度的溶剂油，纯的非乙基化汽油或者用碱液清洗。

脱脂有时候也采用一百摄氏度百分之零点五到百分之一的碱溶液先清洗30分钟，在用有机溶剂清洗掉零件表面的残余油渍痕迹。

最后再在键槽中进行化学脱脂。

脱脂液为加油表面活性剂油酸钠，肥皂，OP7，OP10的碱溶液，表面活性剂有助于镁合金表面的润湿。

镁合金相关执行标准镁合金是一种轻质、高强度、可回收利用的新型金属材料，被广泛应用于航空、汽车、电子、医疗等众多领域。

为了确保镁合金制品的质量和安全使用，国内外出台了一系列相关的执行标准，包括国家标准和行业标准。

在中国，镁合金制品的执行标准包括以下几项：1.GB/T 5153：镁及镁合金化学分析方法。

该标准规定了镁及镁合金的化学分析方法，包括电解重量法、萃取分光光度法、火花光度法、原子吸收分光光度法等几种方法。

2.GB/T 5154：熔体镁及镁合金取样方法。

该标准规定了熔体镁及镁合金的取样方法，包括采用真空气抽取、压力浸渍、倾注、剪裁、铣削等多种方法。

3.GB/T 5155：镁及镁合金的物理性能测定方法。

该标准规定了镁及镁合金的物理性能测定方法，包括杨氏模量、泊松比、线膨胀系数、热膨胀系数、密度等多项物理性能指标。

4.GB/T 5231：镁及镁合金板、带、棒、管材及型材。

该标准规定了镁及镁合金板、带、棒、管材及型材的分类、要求、试验方法、标志、包装、质量证明等内容。

5.GB/T 7264：镁及镁合金工件强制冷却后热稳定处理。

该标准规定了由于加工工艺或其他原因，导致镁及镁合金工件出现应力松弛、失稳等问题时，采取强制冷却后热稳定处理的方法。

此外，在美国，ASTM B93/B93M-15a标准规定了镁合金铸件的材料要求，包括化学成分、力学性能、铸造条件、表面质量等；而ASTM B94-15a 标准则规定了镁合金锻件的技术要求，包括化学成分、机械性能、生产工艺要求等。

这些标准的制定和实施有助于规范行业的市场竞争行为，提高产品质量和可靠性，促进行业的健康发展。

镁合金研究报告
镁合金是一种轻质高强度材料，在航空、汽车、电子、医疗等方面有广泛的应用前景。

然而，镁合金材料还存在着一些问题，如易腐蚀、低韧性等，因此需要进行进一步的研究。

本文将从镁合金的研究现状、制备方法、性能改进等方面进行讨论。

一、镁合金的研究现状
（1）制备方法的研究：包括溶液处理、机械制备、热加工、复合材料制备等。

（2）合金化的研究：利用添加其他元素来改善镁合金的力学性能、耐腐蚀性能等。

（3）力学性能的研究：包括强度、延展性、硬度、耐蚀性等的研究。

（4）应用研究：应用于航空、汽车、电子、医疗等领域。

二、制备方法
制备镁合金的方法有多种，以下是比较常见的几种方法：
（1）溶液处理：利用化学法将钠、铝、锂等元素在高温下溶解于镁中，从而实现镁合金化的方法。

（2）机械制备：通过机械研磨、球磨等方法，将两种或多种金属粉末混合制备而成。

（3）热加工：通过加热、压力等方法，将镁合金加工成所需要的形状。

（4）复合材料制备：通过利用纤维增强材料制备出具有高强度、高韧性的复合材料。

三、性能改进
为了改善镁合金材料的性能，可以采用以下方法：
（2）热处理：通过加热、冷却等方法，改善镁合金的力学性能、韧性和耐蚀性等。

（3）表面处理：对镁合金材料进行氧化、涂层等表面处理，提高其抗腐蚀性。

四、结论。

镁合金的防腐蚀方法化学转化处理镁合金的化学转化膜按溶液可分为:铬酸盐系、有机酸系、磷酸盐系、KMnO4系、稀土元素系和锡酸盐系等。

传统的铬酸盐膜以Cr为骨架的结构很致密，含结构水的Cr则具有很好的自修复功能，耐蚀性很强。

但Cr具有较大的毒性，废水处理成本较高，开发无铬转化处理势在必行。

镁合金在KMnO4溶液中处理可得到无定型组织的化学转化膜，耐蚀性与铬酸盐膜相当。

碱性锡酸盐的化学转化处理可作为镁合金化学镀镍的前处理，取代传统的含Cr、F或CN等有害离子的工艺。

化学转化膜多孔的结构在镀前的活化中表现出很好的吸附性，并能改镀镍层的结合力与耐蚀性。

有机酸系处理所获得的转化膜能同时具备腐蚀保护和光学、电子学等综合性能，在化学转化处理的新发展中占有很重要的地位。

化学转化膜较薄、软，防护能力弱，一般只用作装饰或防护层中间层。

阳极氧化阳极氧化可得到比化学转化更好的耐磨损、耐腐蚀的涂料基底涂层，并兼有良好的结合力、电绝缘性和耐热冲击等性能，是镁合金常用的表面处理技术之一。

传统镁合金阳极氧化的电解液一般都含铬、氟、磷等元素，不仅污染环境，也损害人类健康。

近年来研究开发的环保型工艺所获得的氧化膜耐腐蚀等性能较经典工艺Dow17和HAE有大程度的提高。

优良的耐蚀性来源于阳极氧化后Al、Si等元素在其表面均匀分布，使形成的氧化膜有很好的致密性和完整性。

一般认为氧化膜中存在的孔隙是影响镁合金耐蚀性能的主要因素。

研究发现通过向阳极氧化溶液中加入适量的硅-铝溶胶成分，一定程度上能改善氧化膜层厚度、致密度，降低孔隙率。

而且溶胶成分会使成膜速度出现阶段性快速和缓慢增长，但基本上不影响膜层的X射线衍射相结构。

但阳极氧化膜的脆性较大、多孔，在复杂工件上难以得到均匀的氧化膜层。

金属涂层镁及镁合金是最难镀的金属，其原因如下:(1)镁合金表面极易形成的氧化镁，不易清除干净，严重影响镀层结合力;(2)镁的电化学活性太高，所有酸性镀液都会造成镁基体的迅速腐蚀，或与其它金属离子的置换反应十分强烈，置换后的镀层结合十分松散;(3)第二相(如稀土相、γ相等)具有不同的电化学特性，可能导致沉积不均匀;(4)镀层标准电位远高于镁合金基体，任何一处通孔都会增大腐蚀电流，引起严重的电化学腐蚀，而镁的电极电位很负，施镀时造成针孔的析氢很难避免;(5)镁合金铸件的致密性都不是很高，表面存在杂质，可能成为镀层孔隙的来源。

镁合金压铸件的表面处理技术镁合金压铸件的表面一般需要依次进行预处理（清理、脱脂、酸洗等）、镀膜、涂装（喷漆、喷塑、镀金属等）等处理，通常所说的镁合金压铸件的表面处理指的是镀膜这道工艺，其主要作用是在压铸件表面形成与油漆、塑料或金属附着性能好的具有耐腐蚀性的保护膜层。

目前，在镁合金压铸领域中主要采用的是湿法表面处理方法，也就是，使用处理溶液进行的表面处理方法。

现有的表面处理技术不尽相同，我们根据成膜条件，将镁合金压铸件的表面处理技术归纳为化学成膜和阳极氧化成膜二大类，下面分别予以介绍。

1．化学成膜化学成膜技术主要是指镁合金压铸件通过在化学溶液中进行一定时间的接触、利用工件与化学处理液之间的化学反应在工件表面形成保护膜层的一类表面处理技术。

主要包括铬化、磷化、锌置换和化学腐蚀等处理技术。

1）铬化处理铬化处理就是工作在以铬酸或重铬酸盐等为主体的处理溶液中进行浸渍，使表面产生氧化镁、氧化铬或铬酸盐保护膜层的表面处理技术。

典型的处理规范如表1所示。

通常含铬离子处理液的成膜性较好，对工件的表面质量要求不高，对厚、薄工件均适用。

铬化处理膜层均匀，厚度通常为0.5-3μm，可使工件的耐腐蚀性可以提高数十倍。

镁合金的铬化处理研究开展得较多，较为成熟，但由于铬离子对人体和环境的副作用较大，所以其应用已在逐渐减少。

2．磷化处理磷化处理就是工件在以磷酸或磷酸盐为主体的溶液中进行浸渍或采用喷枪进行喷淋，使表面产生完整的磷酸盐保护膜层的表面处理技术。

典型的处理规范如表2所示。

磷化处理液的成膜性不如铬化处理液的好，对工件的表面质量要求较高，通常不太适合于表面质量差的薄壁压铸件（壁厚小于2mm）的表面处理。

磷化处理膜层的厚度较大，作为油漆底层，可使漆膜的粘附力、耐潮湿性和耐蚀能力提高几十倍至几百倍。

镁合金磷化处理的研究较少，目前的应用十分有限。

3．锌置换处理锌置换处理就是工件在以锌盐为主体的溶液中（通常加入焦磷酸盐）进行浸渍，使表面进行锌置换，从而产生完整的保护膜层的表面处理技术。

镁合金表面处理方法镁合金是一种重要的结构材料，具有低密度、高比强度和良好的加工性能等优点，在航空航天、汽车制造、电子设备等领域有广泛的应用。

然而，镁合金的表面容易受到氧化、腐蚀和磨损等损伤，因此需要进行表面处理，以提高其耐腐蚀性、抗磨损性和装饰性。

本文将介绍几种常见的镁合金表面处理方法。

一、阳极氧化处理阳极氧化是一种常用的镁合金表面处理方法，通过在强酸或弱酸溶液中使镁合金成为阳极，施加外加电压，使镁合金表面氧化生成一层致密的氧化膜。

这层氧化膜具有良好的抗腐蚀性能和耐磨损性能，能够有效地保护镁合金基体不受腐蚀和磨损。

此外，阳极氧化还可以通过调整电解液的成分和处理参数，控制氧化膜的厚度和颜色，实现镁合金表面的装饰效果。

二、化学镀层处理化学镀层是一种常用的镁合金表面处理方法，在镁合金表面形成一层金属或非金属的保护层，以提高镁合金的耐腐蚀性和装饰性。

常用的化学镀层方法包括电镀、化学镀锌和化学镀铬等。

其中，电镀是一种将金属离子还原成金属沉积在镁合金表面的方法，可以形成一层具有良好耐腐蚀性和装饰性的金属镀层。

化学镀锌和化学镀铬则是通过将锌或铬离子还原成保护层沉积在镁合金表面，形成一层具有良好耐腐蚀性的非金属镀层。

三、有机涂层处理有机涂层是一种常见的镁合金表面处理方法，通过在镁合金表面涂覆一层有机涂料，形成一层致密的保护层，以提高镁合金的耐腐蚀性和装饰性。

有机涂层可以分为有机溶剂型涂料和水性涂料两种。

有机溶剂型涂料通常由树脂、溶剂和助剂等组成，具有良好的附着力和耐候性，适用于各种镁合金表面的涂覆。

水性涂料则是以水为溶剂，具有环保性能好的特点，适用于一些对环境要求较高的场合。

四、物理气相沉积处理物理气相沉积是一种先进的镁合金表面处理方法，通过在真空条件下将材料原子或分子沉积在镁合金表面，形成一层致密的保护层。

常用的物理气相沉积方法包括物理气相沉积、磁控溅射和激光沉积等。

这些方法可以在镁合金表面形成一层具有高硬度、高耐磨损性和低摩擦系数的薄膜，提高镁合金的表面硬度和耐磨损性。