[发明专利]一种镁合金工件微弧氧化表面处理方法

说明书

本发明公开了一种镁合金工件微弧氧化表面处理方法，主要包括微弧氧化、水洗处理、封闭处理、干燥处理四个步骤，解决了现有技术中镁合金工件微弧氧化表面处理效率低的问题，且进一步提高了镁合金工件表面处理后的耐腐蚀性，扩展了镁合金工件的应用范围和使用寿命。

技术领域

本发明属于机械加工领域，涉及一种镁合金工件表面处理方法，特别是一种镁合金工件微弧氧化表面处理方法。

背景技术

微弧氧化是一种工艺简单、高效绿色环保的新型表面处理技术。它是通过电解液与相应参数的组合，在镁、铝、钛等有色金属及其合金表面依靠弧光放电产生的瞬时高温高压作用，原位生长处以基体金属氧化物为主的陶瓷膜层

微弧氧化处理能力强，可以处理各种形状复杂的工件，能在试件的内外表面生成均匀陶瓷膜，对材料的适应性广，除铝、镁、钛金属及其合金外，还能在锆铊、铌等金属及其合金表面生长陶瓷膜层。

陶瓷膜层与基体以冶金方式进行结合后原位生长，两者结合紧密，膜层与基体有较好的结合力，不易剥落，陶瓷膜层拥有比较好的综合性能，如具有良好的耐蚀性、耐磨性、高硬度等，此外还能制备出具有隔热、催化、抑菌、生物亲和性等其他特殊功能的膜层。

作为一种新兴、环保、高效而又节能的表面处理技术，微弧氧化技术因其制备的陶瓷涂层具有强度高、耐磨、耐腐蚀以及电绝缘等优点而广泛应用于生产、生活的各个领域，如在航空、航天、船舶、汽车、兵器、轻工机械、石油化工、化学化工、电子工程、仪器仪表、医疗卫生等现代工业领域。

自19世纪末，由于人类文明的快速进步，金属材料的消耗与日俱增，某些金属矿产资源逐渐趋于枯竭。例如，铜、铅、锌的开采只能维持几十年，铝、铁也只能维持100～300年。镁是地球上储量最丰富的元素之一，除地壳表层中的含量为2.3％外，在盐湖及海洋中的含量也十分可观，可谓取之不尽用不竭。目前，镁合金正在成为继钢铁、铝之后的第三大金属工程材料，镁合金抗蚀性差，大大限制了其在结构材料方面的应用。镁合金防蚀处理是镁合金研究中的一个重要主题。针对这类问题的解决正是借助于微弧氧化技术，人们通过该技术，在镁合金等金属表面原位生长出结合力牢固，耐热、耐磨、耐腐蚀性能优越的多孔陶瓷膜层，有效地克服了先前的缺陷，从而为大量使用轻合金的国防及航空航天工业开辟了崭新的发展空间，但是目前的现有的微弧氧化处理技术在工件的长久性耐腐蚀性能上仍存在一定的缺陷，不能适应海洋等长期腐蚀性的环境，限制了镁合金工件在船舶制造上的使用范围。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种镁合金工件微弧氧化表面处理方法，解决了现有技术中镁合金工件微弧氧化表面处理效率低的问题，且进一步提高了镁合金工件表面处理后的耐腐蚀性，扩展了镁合金工件的应用范围和使用寿命，本发明的目的可通过下列技术方案实现：

一种镁合金工件微弧氧化表面处理方法，包括以下处理步骤：

(1)微弧氧化:表面清洁的镁合金工件放置在装有电解液溶液的微弧氧化处理装置中，用镁导线连接电解液下的镁合金工件和脉冲电源正极，用不锈钢板连接脉冲电源负极；其中，脉冲电源设置脉宽10～50、最大电流≤1300A、最大电压≤600V、微弧氧化处理时间为40～90min、温度：≤50℃、电源输出频率为100-500；

(2)水洗处理：采用流动水洗方式进行冲洗，冲洗时间1～5min；

(3)封闭处理：封闭槽中采用封闭液处理时间2～3min；

(4)干燥处理：烘干温度80-100℃，处理时间至少15-30min；

进一步的，步骤(1)中的电解液溶液成分为：硅酸钠：8g/l、氢氧化钾：

5g/l、氟化钾：5g/l、其余成分为纯水。