探索汽车用镁合金涂装前处理工艺研究

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1、公滥呈／J大-了UDC密级学位论文汽车用镁合金涂装前处理工艺研究作者姓名：指导教师：申请学位级别：学科专业名称：论文提交日期：学位授予日期：评阅人：胡兰耿树江教授东北大学材料与冶金学院硕士学科类别：工学化学工艺2010年6月论文答辩日期：2010年7月答辩委员会主席：翟玉春教授皿陂搬玖非豫东北大学2010年6月ADissertationinChemicalTechnologyInvestigationonPretreatmentProcessbeforePaintingonMagnesiumAlloyfor

2、AutomobileByHuLanSupervisor：ProfessorGengShujiangNortheasternUniversityJune2010独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢二￡￡思。学位论文作者签名：日期：胡兰j学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了

3、解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：半年口一年口一年半口两年口学位论文作者签名：白司兰签字日期：沙伽，6．2,1导师签名：—瞻事寸江导师签名：肛孕寸弘签字日期：zoJ『口．f．zg东北大学硕士学位论文摘要汽车用镁合金涂装前处理工艺研究摘要镁合金具有低密度、高比强度、易加工等优越性能，广泛应用于汽车、航天

4、航空等领域。但镁合金易被腐蚀，从而影响其表面形貌和力学性能，很大程度上制约了其使用。化学转化处理是一种提高镁合金耐蚀性的有效方法，而且转化膜的存在可以有效提供外表面有机涂层涂装的合适基底。传统的铬酸盐技术已比较成熟，但六价铬对环境与人体都有危害，使其在应用上受到极大限制。因此，寻找环境友好型转化膜处理方法成为当今研究的重点。本文研究了AZ91D镁合金以植酸为处理液的新型无铬化学转化工艺。研究内容为t探讨多种酸洗处理工艺对AZ91D镁合金植酸转化膜层耐蚀性及膜层与有机涂层结合力的影响；通过单因素试验系统研究了

5、工艺参数—pH值、成膜时间、成膜温度和植酸处理液浓度，对植酸转化膜性能的影响，通过正交试验优化了其工艺条件；并对最优工艺条件下制备的植酸转化膜的微观结构、成分、耐蚀性、结合力等进行了分析；在此基础上，进一步探讨了植酸转化膜的成膜机理。对不同酸洗的处理效果进行分析，结果表明：在室温下经过HCl(10--20ml／L)酸洗20s后，获得的转化膜耐蚀性和与涂层的结合能力最优。成膜工艺参数的影响结果表明：随着溶液pH提高时，获得的转化膜裂纹逐渐减少，同一电位下，腐蚀电流密度先减小后增大；随着成膜时间的延长，转化膜逐

6、渐均匀、致密，当达到一定阶段，膜层太厚会产生裂纹，耐蚀性下降；温度从20℃提高到80℃时，转化膜表面由均匀、致密变得较为粗糙，裂纹逐渐增多；随着植酸处理液浓度的提高，转化膜裂纹逐渐增多，耐蚀性逐渐下降。采用正交试验获得的最佳工艺参数为：溶液pH值为7．5，成膜时间为10rain，成膜温度为40℃，植酸处理液浓度为5g／L。该环保化学转化新工艺可获得均匀致密的转化膜，表面具有网状结构。该膜层可以对AZ91D镁合金提供有效的保护，同时为后期有机涂层的涂装提供良好结合力的基底。转化膜成膜机理研究结果表明：不同溶液

7、pH值下，镁离子与植酸的络合方式不同。当溶液pH=4～5时，络合产物为镁的磷酸盐、偏磷酸盐和未参加反应的P．OH；当溶液II东北大学硕士学位论文摘要pH=7～8和pH=10～ll时，络合产物主要为镁的磷酸盐、焦磷酸盐和偏磷酸盐。关键词：AZ91D镁合金；植酸转化膜；有机涂层；耐蚀性：结合力；成膜机理IIIInvestigationonPretreatmentProcessbeforePaintingonMagnesiumAlloyforAutomobileAbstractMagnesiumalloyshav

8、ebeenextensivelyusedinautomobile，aerospaceandotherfieldsowingtotheirlowdensity,highstrength／weightratioandexcellentmachinability．However,therelativelypoorcorrosionresistanceresultsinadecreasemechanicalstabili