[发明专利]一种用于提高镁铝钛合金表面耐磨耐腐蚀的涂装工艺

说明书

本发明公开了一种用于提高镁铝钛合金表面耐磨耐腐蚀的涂装工艺，包括如下步骤：步骤a，将镁铝钛合金浸入除油溶液中，超声清洗，获得清洁表面，然后将镁铝钛合金通过无油压缩空气吹干待用；步骤b，将除油干燥后的镁铝钛合金表面进行微弧氧化处理形成陶瓷膜；步骤c，通过物理气相沉积（PVD）在镁铝钛合金陶瓷膜的表面沉积AlCrN涂层。本发明通过微弧氧化+PVD沉积AlCrN涂层的工艺，可在镁铝钛合金表面生成具有高耐腐蚀性、高耐磨性且硬度高的膜层，从而满足高耐腐蚀性、高耐磨性的应用要求。

技术领域

本发明涉及涂装技术领域，尤其涉及的是一种用于提高镁铝钛合金表面耐磨耐腐蚀的涂装工艺。

背景技术

微弧氧化(micro-arcoxidation，缩写MAO)又称等离子体电解氧化(plasmaelectrolytic oxidation，缩写PEO)。是将钛、镁、铝等阀金属或其合金置于特定的电解液中在电化学下施加高电压的作用，在试样上施加电压，其电压值远远大于传统阳极氧化电压的法拉第区，使得材料表面产生火花放电，在热化学、电化学和等离子体化学的共同作用下，材料表面原位生长氧化陶瓷膜的技术。

微弧氧化作为一种前沿的表面处理技术，因其成膜效率高，膜层结合力好，环境污染小等特点受到愈来愈多的研究和关注。同时，用该技术处理得到的氧化陶瓷膜其抗腐和耐磨性能均较常规的技术，如阳极氧化法和化学转换膜法，更加优异。

目前在生产中为了提高合金表面的耐磨耐腐蚀性能，大都采用微弧氧化技术对镁铝钛合金表面进行处理。但是通过SEM检测发现微弧氧化的膜层，在1000倍的显微组织中仍有大量的孔洞现象，该缺陷会降低耐腐蚀性能，不能满足对高耐腐蚀性的工艺要求。

而物理气相沉积（PVD）技术主要包括磁控溅射和阴极弧电弧离子镀。其中，电弧离子镀具有离化率高、适合工业化大面积生产的优点，在负偏压加速下，沉积膜层结合力好，组织致密，沉积速率高。另外，申请人通过研究发现AlCrN具有致密的纳米结构涂层，可填补微弧氧化所形成的孔洞。通过物理气相沉积（PVD）在微弧氧化所形成的镁铝钛合金陶瓷膜表面沉积AlCrN涂层，由于该涂层是致密的纳米结构层，既有高耐腐蚀的性能，又能杜绝微弧氧化的缺陷，能够在镁铝钛合金表面形成高耐腐蚀性、高耐磨性且硬度高的膜层。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种用于提高镁铝钛合金表面耐磨耐腐蚀的涂装工艺，通过将微弧氧化与物理气相沉积相结合，能够在镁铝钛合金表面形成高耐腐蚀性、高耐磨性且硬度高的膜层。

本发明是通过以下技术方案解决上述技术问题的：

一种用于提高镁铝钛合金表面耐磨耐腐蚀的涂装工艺，包括如下步骤：

步骤a，将镁铝钛合金浸入除油溶液中，超声清洗，获得清洁表面，然后将镁铝钛合金通过无油压缩空气吹干待用；

步骤b，将除油干燥后的镁铝钛合金表面进行微弧氧化处理形成陶瓷膜；

步骤c，通过物理气相沉积（PVD）在镁铝钛合金陶瓷膜的表面沉积AlCrN涂层。

作为本发明方案上的一种优化，所述步骤a中的除油溶液为酸溶液；优选的，酸溶液为醋酸溶液，且其浓度为120-160g/L。

作为本发明方案上的一种优化，所述步骤a中的超声清洗的条件：超声功率为150-200W，超声处理时间为10-15min。

作为本发明方案上的一种优化，所述步骤b中的微弧氧化处理包括：

（1）将镁铝钛合金置于电解槽中，并往电解槽中加入电解液，加入后超声振荡20-30min；

（2）将镁铝钛合金作为阳极，不锈钢板作为阴极，开通电源对电解液进行电解，得到氧化的合金陶瓷膜；