[发明专利]镁合金工件及镁合金磷化方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种镁合金工件及镁合金磷化方法。

背景技术

镁合金轻材料因为比重低、强度高且适合回收使用而广泛应用于汽车及电器设备。但是，由于镁合金化学性质较为活泼，耐腐蚀性能较差，因此镁合金工件在使用前一般需要在其表面形成抗腐蚀膜，该抗腐蚀膜需具有良好的耐盐雾性能、较高的附着力及较小的表面阻抗。

现有技术中，一般是通过磷化方法于镁合金工件表面形成一层磷化膜，以提高其抗腐蚀性。但现有的磷化膜一般由磷酸镁、磷酸锰等复合磷酸盐构成，其在后续的涂装过程中与油漆层的附着力较差，因此会影响镁合金工件的使用。

发明内容

鉴于上述状况，有必要提供一种镁合金工件及镁合金磷化方法。该镁合金磷化方法形成的磷化膜与后续涂装的油漆层具有较高的附着力。

一种镁合金磷化方法，包括以下步骤：提供一镁合金工件；酸洗，用酸洗溶液去除该镁合金工件表面的氧化物与离型剂；碱洗，用碱洗溶液去除该镁合金工件表面的黑灰；化成，用含有单宁酸的化成溶液在该镁合金工件表面形成磷化膜。

一种镁合金工件，该镁合金工件包括一形成于该镁合金工件表面磷化膜，该磷化膜中含有碳、氧、镁、铝、磷、锰元素。

上述镁合金磷化方法中，化成溶液含有单宁酸，使生成的磷化膜表面性能得以改善，从而易于使形成于镁合金工件表面的磷化膜与后续涂装的油漆层具有较高的附着力。

附图说明

图1是本发明较佳实施方式的镁合金磷化方法的流程图。

图2镁合金磷化工艺流程及参数图。

图3磷化过程中脱脂、酸洗、碱洗及化成步骤的溶液配方。

图4样品测试结果图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明镁合金工件及镁合金磷化方法做进一步详细说明。

请参见图1，所示为本发明较佳实施方式的镁合金磷化方法的流程图，其包括以下步骤：

步骤10，提供一镁合金工件；

步骤20，脱脂，用除油溶液去除该镁合金工件表面的油污；

步骤30，酸洗，用酸洗溶液去除该镁合金工件表面的氧化物与离型剂；

步骤40，碱洗，用碱洗溶液去除该镁合金工件表面的黑灰；

步骤50，化成，用含有单宁酸的化成溶液在该镁合金工件表面形成磷化膜。

在步骤20中，脱脂时间可控制在4至8分钟，脱脂温度可控制在55至65℃。该除油溶液可为氢氧化钠(NaOH)或磷酸钠(Na₃PO₄)的水溶液。脱脂过程主要是用于去除该镁合金工件表面的机油、切削油等有机油。可以理解，在该镁合金工件先经过喷砂等方式处理后，镁合金工件表面没有油污，则该步骤20可省略。

在步骤30中，酸洗时间可控制在3至5分钟，酸洗温度可控制在35至45℃。本实施例中，该酸洗溶液包括浓度为5至30克/升的柠檬酸(工业级)(HOOCCH₂C(OH)(COOH)CH₂COOH)与浓度可为1.5至6克/升的无硅水溶性表面活性剂(工业级)。

柠檬酸可与镁合金工件表面的氧化物及压铸成型时喷涂的离型剂反应，以去除该氧化物及离型剂。其可除去的氧化物包括氧化镁(MgO)、氧化铝(Al₂O₃)以及氧化锌(ZnO)等；其可除去的离型剂包括高硅脂有机物((CH₂)_m-CH(Si)_n-COOR)，其中R为甲基等官能团。柠檬酸在该酸洗溶液中可同时避免或减少在该镁合金工件表面形成黑灰物质(主要成分是铝、锌)。柠檬酸在该酸洗溶液的浓度优选为8至15克/升。在酸洗步骤中，柠檬酸主要发生以下化学反应：

MgO+2H⁺＝Mg²⁺+H₂O；

Al₂O₃+6H⁺＝2Al³⁺+3H₂O；

ZnO+2H⁺＝Zn²⁺+H₂O；

Mg+2H⁺＝Mg²⁺+H₂；