[发明专利]一种耐热铸造稀土镁合金的微弧氧化处理方法

摘要

本发明涉及一种耐热铸造稀土镁合金的微弧氧化处理方法。所用设备简单，成本低廉，无尖端放电现象。采用本发明的方法处理的耐热铸造稀土镁合金，耐蚀性优良，以QB/T 3826-1999轻工产品金属镀层和化学处理层的耐腐蚀试验方法的中性盐雾实验(NSS)法检测，在质量百分比为5％氯化钠溶液，温度恒定在35℃±1℃的中性耐盐雾试验条件下，以GB/T 6461-2002金属基体上金属和其它无机覆盖层标准，经腐蚀检验后的试样和试件的评级方法评定为九级。耐蚀性＞96小时。

主权项

一种耐热铸造稀土镁合金的微弧氧化处理方法，其特征在于，步骤和条件如下：(1)耐热铸造稀土镁合金的组成成分及重量百分比，如专利申请号为200610131696.7的中国专利所述：6-8％Gd，1-5％R，0.3-0.6％Zr，杂质元素Ni、Cu、Fe、51和AI的总量不大于0.05％，其余为Mg；耐热铸造稀土镁合金的组成通式为：Mg-(6-8％)Gd-(1-5％)R-(0.3-0.6％)Zr，其中，R代表Nd、Sm、MY、Dy、Ho或Er；该合金中的稀土RE总量范围控制在7％-13％；(2)采用的交流微弧氧化装置由电解槽(1)、冷却槽(2)、第一镁夹(3)和第二镁夹(4)、机械搅拌器(5)、温度计(6)、交流调压器(7)、电流表(8)和电压表(9)组成；其中电解槽(1)用来盛装电解液；冷却槽(2)为一个大的循环水水浴装置，保证电解液温度25-45℃；第一镁夹(3)和第二镁夹(4)用镁合金制造，保证镁夹与工件紧接触可避免尖端放电现象；机械搅拌器(5)转数为200-300转，对电解液散发热量并保持电解液温度，保证陶瓷层的均匀致密性；交流调压器(7)输入端是220V，50Hz，输出端是250V，50Hz，调节电压为100-150V；电流表(8)串联在电路内；电压表(9)与第一镁夹(3)和第二镁夹(4)并联于电路内，温度计(6)置于槽液内部用于监测槽液温度；(3)采用的化学试剂如下：A 成膜剂：硅酸钠、铝酸钠或磷酸钠的一种或两种组成；B 辅助剂：氟化钠；C 添加剂：甘油；D pH值调节剂：氢氧化钾；E 除油剂：氢氧化钠；所用的化学试剂均为分析纯，所用的水为蒸馏水；(4)配制电解液把成膜剂、辅助剂、添加剂和pH值调节剂分别用蒸馏水溶解后加入到电解槽内；其中，成膜剂使用硅酸钠或磷酸钠时的浓度为5-8g/L；当成膜剂使用铝酸钠时浓度为6-10g/L；当使用硅酸钠与磷酸钠混合成膜剂，或硅酸钠与铝酸钠混合成膜剂，或磷酸钠与铝酸钠混合成膜剂时，混合成膜剂中两种成分的浓度均分别为5-8g/L和1-4g/L；辅助剂氟化钠浓度为4-8g/L，添加剂甘油浓度为10-20mL/L，pH值调节剂氢氧化钾浓度为4-8g/L；(5)耐热铸造稀土镁合金前处理配制浓度为100g/L的氢氧化钠除油剂溶液，将耐热铸造稀土镁合金放入此溶液内，在60-70℃保温15-20分钟后，将其用清水冲洗，再用蒸馏水冲洗；或者，如果样件表面油污较多，要在90-100℃氢氧化钠溶液中沸煮10-20分钟，然后用清水冲洗，再蒸馏水冲洗，备用；(6)耐热铸造稀土镁合金微弧氧化处理将耐热铸造稀土镁合金放入电解槽的电解液中，调至起弧电压为180-200V，待试样表面产生火花后，随着试样表面陶瓷膜的形成，电流值会由大到小变化直至电流值稳定，待电流值稳定至少3秒钟后，升高电压使电流以平均0.1-0.3A/s速度逐渐上升，当电流密度达到1-3A/dm2时，电流值保持5-13分钟，得到微弧氧化处理后的耐热铸造稀土镁合金；(7)微弧氧化后处理经微弧氧化处理后的耐热铸造稀土镁合金，用清水冲洗，在大于90℃蒸馏水中煮20分钟，取出后干燥。