鎂合金表面處理技術一- 合金氧化技術
鎂合金表面處理技術一- 合金氧化技術
鎂合金是最輕的金屬結構材料,其密度為1. 75~1.90g/cm3。鎂合金的強度和彈性模量較低，但它有高的比強度和比剛度，在相同重量的構件中，選用鎂合金可使構件獲得更高的剛度。鎂合金有很高的阻尼容量和良好的消震性能，它可承受較大的沖擊震動負荷，適用于制造承受沖擊載荷和振動的零部件。在摩托車工業中最常見的，就是鎂合金輪框,例如NSR-250SP。鎂合金具有優良的切削加工性和拋光性能，在熱態下易于加工成形。
上述特性以及超輕Mg-Li合金系(密度為1. 35g/cm3)的問世，拓寬了鎂合金的應用范圍，并在航空、航天工業中繼續保持一定的生 命力。
但是鎂合金的抗蝕性能較低，缺口敏感性較大;化學性能活潑，所
以在熔煉、澆注鎂合金時必須采用熔劑和保護氣體進行保護，防止合金的燃燒。鎂合金熔體不得與水接觸，否則容易引起燃燒或爆炸。熱處理時必
須在保護氣氛中進行。
基于鎂合金的這些特點，許多鎂合金的表面處理技術應時而生，其
中不乏世界上最優秀的鎂合金處理技術一-鎂合金微弧氧化、鎂合金真空
電鍍等。
鎂合金真空電鍍雖有良好的表面性能效果，但其成本也相應高出許
多。所以，鎂合金氧化技術將會在未來得到青睞，從而得到蓬勃的發展。
鎂合金的氧化技術在國內是剛起步。目前在國內，能做鎂合金氧化
的技術比較成熟的，主要有三種技術:
1)常規陽極氧化處理
常規陽極氧化處理也就是工件在低電壓作用下進行的陽極氧化處理技術。典型的處理規范如表5所示。通常經過常規陽極氧化處理后，工件表面形成較為致密的氧化膜層，該膜層主要由氧化鎂與六方氫氧化鎂構成,與基體結合良好。與化學成膜處理相比，常規陽極氧化處理膜層的耐蝕性、耐磨性好、機械強度高，工件的尺寸精度幾乎不發生影響，在某些使用情.況下可省去涂裝工藝，直接可作為最終處理，因此常規陽極氧化處理技術
得到了較為廣泛的應用。
2)等離子體微弧陽極氧化處理
將常規陽極氧化處理的電壓升高到一定值，在陽極區將產生等離子體微弧放電，微弧直徑一般在幾微米至幾十微米之間，在工件表面的停留時間約為幾十毫秒，相應的溫度可高達幾千度，可使周圍的液體汽化，形成高溫高壓區，在該區域內，在電場的作用下，可產生大量的電子和正負離子，因此可產生特殊的物理化學作用，使生成的氧化膜成為陶瓷質的有序結構(主要由立方結構的氧化鎂構成)，這種特殊的鎂合金壓鑄件表面處理技術就是等離子體微弧陽極氧化處理技術。這是近年來剛剛探索出來的一種嶄新的處理方法，典型的處理規范如表6所示。因為微弧放電會使處理液的溫度不斷升高，所以為了保證處理液的溫度恒定,進行表面處理時還需要采用循環冷卻系統。由于得到了陶瓷膜層為基體原位生長，因此完整、致密、與基體和油漆的附著性能好，具有優良的耐蝕性、耐磨性和電絕緣性。目前采用等離子體微弧陽極氧化處理技術可根據具體要求，制備出裝飾型、保護型、功能型等陶瓷表面，已應用于實際生產，進一步的研
究正處在不斷的探索中。
3.交流等離子體微弧氧化處理技術
作者近半年來針對鎂合金壓鑄件的表面處理進行了研究,開發出了交流等離子體微弧氧化處理技術及相應的處理溶液。該技術采用工頻交流電.對鎂合金壓鑄件進行等離子體微弧氧化處理，與前述的陽極氧化處理相比,該技術不需用直流電源、設備簡單，工件的表面處理時間大大縮短，其處理效率較其它方法提高了20倍以上，在處理鎂合金壓鑄手機外殼時，一般在1分鐘處理時間之內就可達到表面處理的全部要求。在實際生產中的初步應用已經證明交流等離子體微弧氧化處理技術是-種非常實用、有前途的鎂合金壓鑄件表面處理技術。目前，該技術在其它方面的應用正在研
究當中，相信不久將會取得可喜的成果。
以上鎂合金氧化技術三大種類，其中又不乏在此三類技術基礎上再進一步開發出來的新鎂合金氧化技術，例如，廣東省江門市華森五金制品有限公司從意大利引進的鎂合金微弧氧化技術，其技術原理就是上述鎂合金氧化技術第二大類，但其設備與工藝又有所不同，其特點主要是低電壓，低能耗。
目前鎂合金的氧化技術在商業上，已經應用開來。其中有此企業是
自己研發生產，有的則是通過購買設備與技術轉讓經營開來。將未來，在鎂合金的氧化技術層面,將會出現相應的技術標準。誰家的技術更加成熟，更加優秀;誰家的在商業.上市場占有較大的占有率;誰家的公共關系搞得
好。將會是技術標準出臺者，是市場的真正贏家!
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