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【簡(jiǎn)介】
摘要：在鎂合金表面電鍍鋁，必須對(duì)其表面進(jìn)行前處理。采用氫氟酸對(duì)AZ61鎂合金進(jìn)行鈍化處理，利用X射線衍射儀、渦流測(cè)厚儀、金相顯微鏡、掃描電鏡和M273A電化學(xué)測(cè)試系統(tǒng)對(duì)鈍化處理得到的轉(zhuǎn)化膜的物相、厚度、表面形貌和耐蝕性進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明，氫氟酸處理得到的轉(zhuǎn)化膜對(duì)鎂合金基體有較好的保護(hù)作用，符合鍍前處理的要求。
關(guān)鍵詞：鎂合金；氫氟酸；轉(zhuǎn)化膜；動(dòng)電位極化；耐蝕性
鎂合金是目前最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料。具有高的比強(qiáng)度、高的剛度，良好的加工性能、電磁屏蔽性好、減震性好、尺寸穩(wěn)定性、拋光性及鑄造性，同時(shí)具有良好的機(jī)加工、焊接、抗沖擊性能，且抗老化、原料豐富及可再循環(huán)等優(yōu)良的綜合性能。在航空工業(yè)、汽車工業(yè)、電子通訊和軍事工業(yè)中有廣泛的應(yīng)用前景，被譽(yù)為最理想的電子產(chǎn)品殼體材料和輕型車輛轉(zhuǎn)向系統(tǒng)材料[1-3]。又由于質(zhì)輕和良好的生物相容性，目前已被考慮用于植入人體的生物材料[4]。但其彈性模量低、可塑性差，特別是耐腐蝕性能差，嚴(yán)重影響了鎂合金的廣泛應(yīng)用[5-6]。鎂在實(shí)用金屬中電位最負(fù)，標(biāo)準(zhǔn)電極電位為-2.73 V，易氧化，在空氣中自發(fā)形成一層疏松多孔的氧化膜，在潮濕環(huán)境、酸性及中性介質(zhì)中易受腐蝕，因此對(duì)鎂合金表面進(jìn)行處理以提高其耐蝕能力是十分必要的。鎂合金表面處理方法很多，如化學(xué)轉(zhuǎn)化、化學(xué)氧化及陽(yáng)極氧化、有機(jī)涂層、表面改性、金屬鍍層等處理方法，而在鎂合金表面低溫熔鹽電鍍鋁具有良好的應(yīng)用前景。在電鍍鋁前必須對(duì)鎂合金進(jìn)行前處理，通常是以化學(xué)處理的方法得到適于電鍍鋁的一層轉(zhuǎn)化膜，這一轉(zhuǎn)化膜在鎂合金電鍍鋁前起到暫時(shí)的保護(hù)作用，防止鎂合金表面暴露在空氣中氧化，且在電鍍鋁的過(guò)程中易被去除或被鍍層替代，而對(duì)轉(zhuǎn)化膜的機(jī)械性能不作過(guò)高要求。本試驗(yàn)主要對(duì)鎂合金電鍍鋁的前處理工藝進(jìn)行研究，以期找到一種在鎂合金表面電鍍鋁的簡(jiǎn)單有效的前處理方法。
1 試驗(yàn)部分
1.1 試驗(yàn)所用材料
所采用的試驗(yàn)材料為AZ261鎂合金，各合金元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為：w（Al）＝5.0％～7.0％，w（Zn）＝0.8％～1.0％，w（Fe）＜0.01％，w（Si）＜0.01％，w（Cu）＜0.03％，w（Ni）＜0.005％，余量為Mg。
1.2 工藝流程
試樣→打磨→脫脂→水洗→堿洗→水洗→鈍化→水洗→吹干→烘干→檢測(cè)。
1.3 前處理工藝參數(shù)及配方
（1）試樣制備。制各20mm×10 mm×5 mm的AZ61鎂合金試樣，依次用800＃、1200＃、1500＃的水磨砂紙將其表面打磨平滑，然后對(duì)其表面進(jìn)行拋光，以保證所有試樣具有相同的表面粗糙度。
（2）脫脂。打磨好的試樣放至丙酮溶液中超聲清洗5min，脫脂的目的是去除工件表面油污、贓物、拋光膏等，獲得清潔、無(wú)油脂的表面。
（3）堿洗。在70℃～80℃的100 g/L氫氧化鈉水溶液中保持10min，以進(jìn)一步除去樣品表面的油污。在堿性溶液中，鎂的表面氧化膜發(fā)生了轉(zhuǎn)化，MgO變?yōu)?SPAN lang=EN-US>Mg（OH）2。
（4）鈍化。配制不同濃度的HF（體積分?jǐn)?shù)為40％，分析純配制）在室溫下進(jìn)行兩因素三水平全因子試驗(yàn)，從濃度和時(shí)間兩個(gè)方面來(lái)考慮HF對(duì)鈍化膜的影響。工藝參數(shù)見(jiàn)表1。
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