AZ31镁合金钙系磷化工艺优化及磷化膜组织结构研究-论文.pdf

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1、第18期VoI．33No．18AZ31镁合金钙系磷化工艺优化及磷化膜组织结构研究陈艳琴，孙佳伟，王春晓，郑营才，钟惠婷，李建三木，李亚丽(华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510640)摘要：利用正交试验法优选出适用于AZ31镁合金材料的最佳开展镁合金表面处理的研究，提高其耐腐蚀性能尤为钙系磷4e~：r-艺配方．~Lx-艺，即NaH2P04-2H2O40g／L，Ca240g／L，重要。镁合金表面处理技术多种多样，主要有化学转六次甲基四胺1g／L，有机配体D15g／L，pH3．0，温度30。C化、阳极氧化、微弧氧

2、化、化学镀、电镀等【2J。其中扫描电镜观察发现，镁合金表面钙系磷化膜均匀致密，无明显化学转化法具有设备简单、投资少、操作容易等优点L6j。缺陷，呈花瓣状结晶生长。x射线衍射结果表明，膜层的主要成分为CaHPO4．2H2O。磷酸盐转化法操作简单、成本低廉，特别是与有机涂关键词：镁合金；磷酸盐转化膜；正交试验；组织结构层附着力强而作为涂装底层得到广泛应用。本文采用中图分类号：TG178文献标志码：A钙系磷化体系，利用正交试验法优选出最佳磷化液工文章编号：1004—227X(2014)18—0806—03艺配方，在镁合金表

3、面成功制备出均匀致密且耐腐蚀Optimizationofcalciumphosphateconversionprocess性能有所提高的磷化膜。该磷化工艺操作温度低，磷forAZ31magnesiumalloyandstructuralstudyofthe化液成分少，不含有毒有害、污染环境的物质，磷化phosphateconversioncoating／／CHENYan—qin，SUNJia—wei，WANGChun-xiao，ZHENGYing-cai，ZHONG膜综合性能优良。Hui-ring，LIJian—sa

4、n，LIYa_li1实验Abstract：AnoptimizedcalciumphosphatingprocessforAZ31magnesiumalloywasobtainedthrougho~hogonaltest1．1材料与仪器asfollows：NaH2PO4。2H2040g／L，Ca240g／Lhexa-，所用材料为AZ31镁合金，将其加工成60mm×methylenetetramine1g／L，andorganicadditiveD15g／L，30mm×1mlTl的尺寸待用。磷化液配制所用的主要试temp

5、erature30。C，andpH3．0．Thescanningelectron剂有：磷酸二氢钠(Nail2PO4"2H2O)，分析纯，天津市microscopicobservationindicatedthatthephosphate科盟化工工贸有限公司；六次甲基四胺(C6H12N4)，分conversioncoatingisformedbytheaccumulationofpetal-shapedcrystals，andhasauniformandcompactsurface析纯，天津市福晨化学试剂厂；Ca2和有

6、机配体D，采withoutanyobviousdefects．TheresultofX-raydiffraction用分析纯的无机钙盐与有机类配位剂复配而成。showedthatthephosphateconversioncoatingismainly采用德国Bruker公司的D8ADVANCE型x射线composedofCaHPO4‘2H20．衍射仪对磷化处理前后的镁合金试样表面进行x射线Keywords：magnesiumalloy；phosphateconversioncoating；衍射分析，Cu靶，扫描范围

7、20=10。～90。。采用德国onhogonaltest；structureFirst．author’Saddress：SchoolofMechanicalandLEO公司的LEO1530VP型场发射扫描电镜观察镁合AutomotiveEngineering，SouthChinaUniversityof金表面磷化膜的微观形貌，扫描电压5．0kV。采用德Technology，Guangzhou510640，China国Bruker公司的Quantax型能谱仪对磷化膜的组成元素进行分析。镁合金因其密度低，比强度和比刚度大

8、等优点得1．2磷化膜制备工艺流程到了广泛的应用。但是，由于镁是极活泼的金属，其打磨一碱洗除油一水洗一酸洗一水洗一磷化一水耐腐蚀性极差，这制约了镁合金的广泛使用¨。因此，洗一热风吹干一密封处理。收稿日期：2014_04_29修回日期：2O14__o6_27打磨采用280#至1000#砂纸由粗到细逐级打磨。基金项目：国家级大学生创新创业训练计划项目