一種az91鎂合金表面厚保護層處理方法
2023-05-08 08:57:46 1
專利名稱：一種az91鎂合金表面厚保護層處理方法
技術領域：
本發明涉及一種AZ91鎂合金表面厚保護層處理方法。
背景技術：
公開號CN1900383A，發明名稱「一種AZ91鎂合金表面處理方法」上，闡述了 AZ91 鎂合金交流等離子體微弧氧化處理方法，即，採用含有氟化鉀和氫氧化鉀的處理液，由調壓器控制的工頻交流電源提供電能，在每個工頻交流電壓周期內，利用處理液中的陰、陽離子在AZ91鎂合金表面進行等離子體微弧放電產生的瞬時高溫在AZ91鎂合金表面形成保護層。利用這種交流等離子體微弧氧化處理方法，在專利CN1900383A中公開的氟化鉀濃度為500 979g/L、氫氧化鉀濃度為300 349g/L、工頻交流電壓為68 80V條件下，可在 60 90秒內，使AZ91鎂合金表面原位生長出15 30 μ m厚、組織均勻而完整的乳白色保護層。但是，採用CN1900383A專利方法在AZ91鎂合金表面形成的厚度在30 μ m以上的厚層，存在較為嚴重的沙化現象即保護層變疏鬆、起球團的現象，這種出現沙化現象的鎂合金表面厚層對鎂合金基體幾乎沒有保護作用，也就是說，採用CN1900383A專利方法在AZ91鎂合金表面形成的具有保護作用的保護層的最大厚度為30 μ m。對於AZ91鎂合金表面的具有保護作用的組織緻密、均勻的保護層，其厚度越大， 對基體的保護作用越強、越持久，因此，AZ91鎂合金的表面保護層在出現沙化現象以前的厚度越大越好。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是，克服現有交流等離子體微弧氧化處理方法「組織緻密、均勻的表面保護層最大厚度小」的不足，提供一種能夠在AZ91鎂合金表面形成組織緻密、均勻的厚保護層的交流等離子體微弧氧化處理方法，進一步提高具有保護作用的AZ91 鎂合金表面厚保護層的最大厚度。本發明解決其技術問題所採用的技術方案是在交流等離子體微弧氧化處理方法基礎上，向處理液中噴入氧氣以增強和改善對保護層的燒結作用，並在氟化鉀濃度為 837 839g/L、氫氧化鉀濃度為296 298g/L、矽酸鈉濃度為91 93g/L、工頻交流電壓為 108 110V、每升處理液氧氣噴入量為0. 006 0. 008L/s條件下，對AZ91鎂合金進行94 120秒的交流等離子體微弧氧化表面處理。本發明的有益效果是在對鎂合金進行表面處理時，對於鎂合金的表面保護層，當其達到一定厚度後，在處理液中的離子擊穿放電衝擊下，會產生迅速變疏鬆、起球團的沙化現象，要想延遲沙化現象的發生即進一步提高具有保護作用的表面厚保護層的最大厚度， 必須增強和改善對保護層的燒結作用。如果在進行表面處理時向處理液中噴入氧氣，則處理液中的離子擊穿放電時產生的高溫會造成噴入處理液中的氧氣形成大量的氧等離子體， 這些氧等離子體對保護層具有助燒結作用，可大大增強和改善對保護層的燒結作用，本發明就是利用各表面處理參數優化組合後產生的氧等離子體對保護層的助燒結作用，延遲了沙化現象的發生，進一步增大了具有保護作用的表面厚保護層的最大厚度。利用本發明，對 AZ91鎂合金進行表面處理，可在94 120秒內得到55 65 μ m厚的組織緻密、均勻的厚保護層，比採用CN1900383A專利方法得到的最大厚度30 μ m至少增厚了 83%。
圖1為本發明方法對AZ91鎂合金進行表面處理裝置的主視圖。圖中，工頻交流電源1，導線2，調壓器3，導線4，AZ91鎂合金工件5，處理液6，氧氣噴嘴7，氧氣泵8，處理槽9。圖2為採用本發明方法對AZ91鎂合金進行表面處理後得到的處理界面的微觀組
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具體實施例方式結合附圖對本發明方法對ΑΖ91鎂合金進行表面處理裝置的具體說明如下對ΑΖ91鎂合金進行表面處理裝置主要包括工頻交流電源1，調壓器3，氧氣噴嘴 7，氧氣泵8，處理槽9。調壓器3的輸入端與工頻交流電源1通過導線2相連，調壓器2的輸出端與ΑΖ91 鎂合金工件5通過導線4相連。氧氣噴嘴7採用聚四氟乙烯密封連接方式固定在處理槽9 的下部，其一端伸入處理液6內，另一端與氧氣泵8相連。工頻交流電源1為工業常用的工頻交流電源。調壓器3可以採用市場上購買的能夠提供鎂合金表面處理所需電能的任何型號的調壓器。氧氣噴嘴7與處理槽9的材質為聚四氟乙烯。ΑΖ91鎂合金工件5需要進行除油、打磨和清洗預處理。一種ΑΖ91鎂合金表面厚保護層處理方法，採用交流等離子體微弧氧化處理方法對ΑΖ91鎂合金進行表面處理，在進行表面處理前1分30秒開始向處理液中噴入氧氣，並在氟化鉀濃度為837 839g/L、氫氧化鉀濃度為296 298g/L、矽酸鈉濃度為91 93g/L、 工頻交流電壓為108 110V、每升處理液氧氣噴入量為0. 006 0. 008L/s條件下，對AZ91 鎂合金進行94 120秒的交流等離子體微弧氧化表面處理。實施方式一，在氟化鉀濃度為837g/L、氫氧化鉀濃度為296g/L、矽酸鈉濃度為 91g/L、工頻交流電壓為108V、每升處理液氧氣噴入量為0. 006L/s條件下，交流等離子體微弧氧化表面處理94秒後，可在AZ91鎂合金工件表面形成55 μ m厚的組織緻密、均勻的厚保護層。實施方式二，在氟化鉀濃度為837g/L、氫氧化鉀濃度為296g/L、矽酸鈉濃度為 91g/L、工頻交流電壓為110V、每升處理液氧氣噴入量為0. 006L/s條件下，交流等離子體微弧氧化表面處理94秒後，可在AZ91鎂合金工件表面形成57 μ m厚的組織緻密、均勻的厚保護層。實施方式三，在氟化鉀濃度為839g/L、氫氧化鉀濃度為296g/L、矽酸鈉濃度為 93g/L、工頻交流電壓為108V、每升處理液氧氣噴入量為0. 008L/s條件下，交流等離子體微弧氧化表面處理120秒後，可在AZ91鎂合金工件表面形成62 μ m厚的組織緻密、均勻的厚保護層。實施方式四，在氟化鉀濃度為839g/L、氫氧化鉀濃度為298g/L、矽酸鈉濃度為93g/L、工頻交流電壓為110V、每升處理液氧氣噴入量為0. 008L/s條件下，交流等離子體微弧氧化表面處理120秒後，可在AZ91鎂合金工件表面形成65 μ m厚的組織緻密、均勻的厚保護層。實施方式五，在氟化鉀濃度為837g/L、氫氧化鉀濃度為298g/L、矽酸鈉濃度為 91g/L、工頻交流電壓為110V、每升處理液氧氣噴入量為0. 008L/s條件下，交流等離子體微弧氧化表面處理94秒後，可在AZ91鎂合金工件表面形成58 μ m厚的組織緻密、均勻的厚保護層。可見，在氟化鉀濃度為837 839g/L、氫氧化鉀濃度為296 298g/L、矽酸鈉濃度為91 93g/L、工頻交流電壓為108 110V、每升處理液氧氣噴入量為0. 006 0. 008L/s 條件下，對AZ91鎂合金進行94 120秒的交流等離子體微弧氧化表面處理，可在AZ91鎂合金表面形成55 65 μ m厚的組織緻密、均勻的厚保護層。附圖2為採用本發明方法對AZ91鎂合金進行表面處理後得到的處理界面的微觀組織。圖中上部呈淺色的區域為保護層，下部呈深色的區域為AZ91鎂合金基體，可見，厚保護層的組織非常緻密、均勻。可見，本發明可在AZ91鎂合金表面形成厚度更大的厚保護層。
權利要求
1. 一種AZ91鎂合金表面厚保護層處理方法，採用交流等離子體微弧氧化處理方法對 AZ91鎂合金進行表面處理，其特徵在於，在進行表面處理前1分30秒開始向處理液中噴入氧氣，並在氟化鉀濃度為837 839g/L、氫氧化鉀濃度為296 298g/L、矽酸鈉濃度為91 93g/L、工頻交流電壓為108 110V、每升處理液氧氣噴入量為0. 006 0. 008L/s條件下， 對AZ91鎂合金進行94 120秒的交流等離子體微弧氧化表面處理。
全文摘要
本發明公開了一種AZ91鎂合金表面厚保護層處理方法，屬於AZ91鎂合金表面厚保護層處理研究領域，本發明在交流等離子體微弧氧化處理方法基礎上，通過向處理液中噴入氧氣以增強和改善對保護層的燒結作用，並在氟化鉀濃度為837～839g/L、氫氧化鉀濃度為296～298g/L、矽酸鈉濃度為91～93g/L、工頻交流電壓為108～110V、每升處理液氧氣噴入量為0.006～0.008L/s條件下，對AZ91鎂合金進行94～120秒的交流等離子體微弧氧化表面處理，可在AZ91鎂合金表面形成55～65μm厚的組織緻密、均勻的厚保護層。
文檔編號C25D11/30GK102181908SQ20111010151
公開日2011年9月14日 申請日期2011年4月22日 優先權日2011年4月22日
發明者劉漢武, 張鵬, 杜雲慧 申請人:北京交通大學