Технология обработки поверхности магниевых сплавов

В этой статье будут представлены основные свойства и области применения магниевых сплавов, а также 5 часто используемых методов обработки поверхности магниевых сплавов.

Свойства магниевых сплавов

Магниевые сплавы относятся к сплавам на основе магния с последующим добавлением других элементов. Среди них наиболее широко используются сплавы магния и алюминия, за которыми следуют сплавы магния, цинка, циркония и сплавы магния и марганца.

Применение магниевого сплава

Магниевые сплавы имеют низкую плотность и высокую прочность. Магниевые сплавы широко используются в цифровых зеркальных фотокамерах, автомобилях, аэрокосмической и других областях.

Применение на цифровых зеркальных камерах

Магниевые сплавы обладают малой плотностью, высокой прочностью и некоторыми антикоррозионными свойствами. Поэтому его часто используют в качестве каркаса зеркальной камеры. В нормальных условиях в профессиональных цифровых зеркальных камерах среднего и высокого класса в качестве каркаса используется магниевый сплав. Каркас из магниевого сплава прочен и приятен на ощупь.

Приложение в автомобиле

(1) Например, картер сцепления, приборная панель, корпус коробки передач, передняя крышка двигателя, головка блока цилиндров, корпус кондиционера и т. д.

(2) Например, рулевое колесо, тормозной кронштейн, рама сиденья и т. д.

Применение в аэрокосмической отрасли

Магниевые сплавы — самые легкие металлические конструкционные материалы, используемые в авиационной, космической и ракетостроительной промышленности.

Поверхностная обработка магниевых сплавов

Магниевые сплавы широко используются в транспорте, ракетной технике и других областях благодаря их низкой плотности, хорошим удельным характеристикам, хорошему поглощению ударов, хорошей электро- и теплопроводности и хорошим технологическим характеристикам.

С развитием экономики повысился уровень науки и техники. В процессе обработки поверхности магниевых сплавов применяются различные технологии обработки поверхности, которые могут эффективно расширить диапазон применения материалов из магниевых сплавов, продлить срок службы материалов из магниевых сплавов и эффективно играть роль магниевых сплавов.

Плохая коррозионная стойкость стала основной причиной, ограничивающей дальнейшее применение магниевых сплавов. Основная причина коррозии магниевых сплавов заключается в том, что на поверхности магниевых сплавов не может образоваться эффективная защитная пленка, и он действует как анод при контакте с другими металлическими материалами.

Чтобы эффективно предотвратить коррозию магниевых сплавов, мы можем провести обработку поверхности магниевых сплавов. Технология обработки поверхности не только эффективна для защиты магниевого сплава, но также проста и экономична. Плотное и однородное покрытие с хорошей адгезией может играть хорошую защитную роль и эффективно снижать скорость коррозии материалов из магниевого сплава.

В настоящее время широко используемые технологии обработки поверхности магниевого сплава включают гальваническое покрытие, химическое покрытие, химическое конверсионное покрытие, анодирование и микродуговое оксидирование.

1. Химическое конверсионное покрытие

Химическое конверсионное покрытие представляет собой реакцию между атомами на поверхности металла и анионами в среде с образованием разделительного слоя с хорошей адгезией к поверхности металла. Этот слой составного изолирующего слоя называется химическим конверсионным покрытием.

Химические конверсионные покрытия магниевых сплавов включают органические конверсионные покрытия и неорганические конверсионные покрытия, среди которых много неорганических конверсионных покрытий. Неорганические конверсионные покрытия включают хроматные конверсионные покрытия, фосфатные конверсионные покрытия, конверсионные покрытия на основе солей редкоземельных металлов, конверсионные покрытия на основе станната и конверсионные покрытия на основе перманганата калия.

Пленки для конверсии органических соединений включают пленки для конверсии металлов и органических соединений, пленки для конверсии органических кислот и самособирающиеся монослои. Химическое конверсионное покрытие из магниевого сплава относительно тонкое и мягкое, поэтому оно редко используется отдельно и обычно используется в качестве промежуточного процесса защиты.

(1) Неорганическая конверсионная пленка

Среди них конверсия хромата является относительно зрелой. Хроматные конверсионные покрытия могут задерживать появление ржавчины и улучшать коррозионную стойкость.

Хотя антикоррозионный эффект хромсодержащего конверсионного покрытия лучше, его можно использовать в условиях более высокой температуры. Однако содержащийся в нем Cr(VI) токсичен, стоимость обработки сточных вод высока, и он загрязняет окружающую среду, поэтому его постепенно заменили экологически безопасным методом химической конверсии без использования хрома.

Химическая конверсионная обработка без содержания хрома в основном включает методы конверсии фосфатов, манганатов, молибдатов, станнатов, солей органических кислот, пассивации редкоземельных элементов и композиционных методов конверсии.

(2) Пленка для преобразования органических соединений

Обработка магниевых сплавов органическими веществами — это новый процесс конверсионной обработки, не содержащий хрома, который может улучшить коррозионную стойкость магниевых сплавов. Конверсионная пленка обладает такими преимуществами, как хорошая коррозионная стойкость, экологичность, нетоксичность и безвредность, легкодоступное сырье и низкая стоимость. Конверсионные покрытия из органических соединений магния и магниевых сплавов можно разделить на три категории:конверсионные покрытия из органических соединений металлов, конверсионные покрытия из соединений органических кислот и самособирающиеся монослои.

• Конверсионное покрытие на основе металлорганических соединений

После того, как органическое соединение прореагирует с атомом металла, оно оказывает хороший защитный эффект на подложку из магниевого сплава, что может значительно улучшить коррозионную стойкость магниевого сплава.

• Пленка для преобразования соединений органических кислот

Процесс нанесения оксалатного конверсионного покрытия характеризуется низкой токсичностью и незначительным загрязнением окружающей среды. При оптимизированных условиях процесса оксалатное конверсионное покрытие состоит из однородных, мелких и относительно плотных частиц с хорошей адгезией и коррозионной стойкостью, а его характеристики могут соответствовать стандарту использования.

• Самособирающиеся монослои

Самособирающийся монослой относится к плотно расположенному двумерному упорядоченному монослою, образующемуся в результате спонтанной адсорбции органических молекул на твердой поверхности в растворе или газовой фазе. Он обладает хорошей коррозионной стойкостью, высоким порядком и ориентацией, высокой плотностью упаковки, низким уровнем дефектов и стабильной структурой. На структуру и свойства самособирающихся пленок влияет множество факторов, таких как свойства раствора (концентрация, рН и т. д.), молекулярные свойства собранных молекул, время погружения подложки в раствор, растворитель и т. д.

2. Металлокерамическое покрытие

Слой других металлических слоев формируется на поверхности магниевых сплавов путем термического напыления, осаждения из паровой фазы и т. д. для достижения цели защиты от коррозии и декорирования.

(1) Осаждение паров

Методы осаждения из паровой фазы делятся на химическое осаждение из паровой фазы и физическое осаждение из паровой фазы. Он относится к использованию физико-химических процессов в газовой фазе для изменения состава поверхности заготовки и формирования металлического или составного покрытия с особыми свойствами (такими как сверхтвердые износостойкие слои или особые оптические и электрические свойства) на поверхность. Напыление из паровой фазы — одна из новых технологий упрочнения поверхности пресс-формы, играющая важную роль в повышении износостойкости и коррозионной стойкости механических деталей.

Напыление обычно покрывает поверхность заготовки слоем элементов переходной группы (титан, ванадий, хром, цирконий, молибден, тантал, ниобий, гафний) и соединений углерода, азота, кислорода и бора толщиной примерно от 0,5 до 10 мкм. мкм

(2) Термическое напыление

Технология термического напыления — это метод использования источника тепла для нагрева напыляемого материала до расплавленного или полурасплавленного состояния, а также его распыления и нанесения на предварительно обработанную поверхность подложки с определенной скоростью для формирования покрытия.

Технология термического напыления создает специальную рабочую поверхность на поверхности обычных материалов. В зависимости от различных материалов покрытия можно получить одно или несколько свойств износостойкости, стойкости к окислению, коррозионной стойкости и термостойкости.

Обработка поверхности магниевого сплава термическим напылением — это когда металлическое, керамическое или полимерное покрытие распыляет небольшие капли покрытия на поверхность подложки в расплавленном или полурасплавленном состоянии с образованием слоя напыления.

3. Лазерное легирование поверхности

Под лазерным легированием понимается процесс быстрого плавления, затвердевания и образования новых легирующих веществ на поверхности материалов с целью изменения их физических и химических свойств за счет теплового эффекта взаимодействия лазера с твердофазными веществами. Широко используется технология лазерной модификации поверхности для антикоррозионной обработки магниевых сплавов.

4. Ионная имплантация

Ионная имплантация — это имплантация ускоренных высокоэнергетических ионов в материал в вакууме под действием электростатического поля. Имплантированные ионы занимают в твердом растворе позиции замещения или внедрения, образуя поверхностный слой равновесной структуры.

5. Термическая диффузия

Способ получения покрытия на поверхности магниевого сплава путем контакта магниевого сплава с порошком покрытия для термообработки является термодиффузионной технологией.

Заключение

JTR может предоставить вам различные технологии отделки поверхности в соответствии с вашими требованиями. Мы предоставляем высококачественные производственные решения, которые могут реализовать ваш дизайн в течение нескольких часов, и оснащены различным прецизионным обрабатывающим оборудованием с ЧПУ, чтобы гарантировать, что мы можем удовлетворить различные потребности различных клиентов на этапах разработки образцов, пробного производства и массового производства. .