Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金的一種微弧氧化處理工藝的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明屬于鎂合金表面處理領(lǐng)域，特別涉及Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金的一種微弧氧化處理工藝，具體步驟如下：(1)配制各個(gè)處理工藝所需溶液；(2)高稀土鑄造鎂合金前處理工藝；(3)Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金分階段微弧氧化處理工藝；(4)Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金后續(xù)處理工藝，其中，微弧氧化電解液組成為：Na2SiO3 10～20g/L，Na2B4O4 10～30g/L，Na3PO4 10～20g/L，(NaPO4)6 10～30g/L，Ni(CH3COO)2 0.5～1.5g/L，NaOH 5～15g/L；后續(xù)處理溶液為：Na2SiO3 10～20g/L，NaOH 40～60g/L，NaF 20～40g/L；而微弧氧化過(guò)程采用分階段處理，使得該類(lèi)Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金表面處理能夠得到膜層均勻、耐腐蝕性好的褐色膜層，為該類(lèi)高稀土鑄造鎂合金的進(jìn)一步應(yīng)用提供可能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金的一種微弧氧化處理工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金的一種微弧氧化處理工藝，屬于鎂合金表面處理

【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] Mg-Gd-Y-Zr系合金作為一種高強(qiáng)耐熱鎂合金，在實(shí)際應(yīng)用中得到越來(lái)越多的關(guān) 注，由于Gd和Y在鎂基體中的固溶度隨溫度的升高而增大，因此在合金成分已定的條件下， 可以通過(guò)優(yōu)化固溶工藝參數(shù)和時(shí)效工藝參數(shù)來(lái)開(kāi)發(fā)其最優(yōu)的性能；并且可以根據(jù)使用需求 來(lái)制定不同的熱處理工藝方案。由于加入稀土元素后，合金成本較高，以前稀土鎂合金主要 應(yīng)用于航空航天、導(dǎo)彈等軍工領(lǐng)域，但隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，現(xiàn)在軍工和民用領(lǐng)域均有了較大 拓展。
[0003] Mg-Gd-Y-Zr鎂合金的耐腐蝕性能是相當(dāng)差的，為了使得這種高強(qiáng)度鑄造稀土鎂合 金能得到進(jìn)一步的應(yīng)用，必須對(duì)其進(jìn)行表面處理。微弧氧化技術(shù)作為一種新興的表面處理 技術(shù)，鎂合金通過(guò)微弧氧化工藝方法獲得的膜層與基體結(jié)合緊密，為原位生長(zhǎng)膜層，厚度較 厚，可以極大地改善了鎂合金的耐蝕性，而且微弧氧化過(guò)程操作簡(jiǎn)單且無(wú)污染。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明公開(kāi)了 Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金的一種微弧氧化處理工藝，該處理工藝生 產(chǎn)效率高、操作方便，提高M(jìn)g-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金耐腐蝕性能，使得Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合 金表面處理能夠得到膜層均勻、耐腐蝕性好的褐色膜層，為該類(lèi)Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金的 進(jìn)一步應(yīng)用提供可能。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為=Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金的一 種微弧氧化處理工藝，按以下步驟實(shí)施：
[0006] 第一步，配制各工藝電解液；
[0007] 配制前處理溶液、微弧氧化電解液和后處理溶液；
[0008] 第二步=Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金前處理工藝；
[0009] 將Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金試樣放入前處理溶液中進(jìn)行處理，具體為將 Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金試樣放入50?80g/L的NaOH溶液中，在60°C?80°C保溫10? 20min，用去離子水清洗；
[0010] 然后再將處理過(guò)的Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金試樣放入5?15g/L的Y(NO3) 3溶液 中，常溫下浸泡5min，取出用去離子水清洗，在空氣中晾干；
[0011] 第三步：微弧氧化工藝；
[0012] 用經(jīng)過(guò)所述第二步處理過(guò)的Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金試樣作為陽(yáng)極，銅板作為陰 極，采用75kW雙極性脈沖不對(duì)稱(chēng)電源裝置在所述第一步配制的微弧氧化電解液中進(jìn)行微 弧氧化分階段處理，在Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金試樣上得到一種均勻光滑的陶瓷層；
[0013] 第四步=Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金后續(xù)處理工藝；
[0014] 將所述第三步中處理過(guò)的Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金試樣用去離子水清洗后，放入 所述第一步配制的后處理溶液中，煮沸1?I. 5h，取出后用去離子水沖洗，放入保溫箱，在 80?90°C下干燥5?IOmin取出。
[0015] 優(yōu)選地，所述第三步中微弧氧化工藝的處理溫度保持在20?40°C，確保氧化過(guò)程 中不會(huì)發(fā)生燒蝕。
[0016] 優(yōu)選地，所述第一步中，配制的微弧氧化電解液組成為：Na2SiO3IO?20g/L， Na2B4O4IO ?30g/L，Na3PO4IO ?20g/L，（NaPO4)6IO ?30g/L，Ni (CH3COO)2O. 5 ?I. 5g/L，NaOH 5 ?15g/L〇
[0017] 優(yōu)選地，所述第一步中，配制的后處理溶液組成為=Na2SiO3IO?20g/L，NaOH 40? 60g/L，NaF 20 ?40g/L。
[0018] 優(yōu)選地，所述第三步中，微弧氧化分階段處理工藝參數(shù)為：控制氧化時(shí)間為40? 60min，正電壓為300?500V，負(fù)電壓為200?300V，頻率為300?800Hz，占空比為10? 40%，正負(fù)脈沖數(shù)為10?20。
[0019] 優(yōu)選地，所述第三步中，微弧氧化各個(gè)階段參數(shù)表一所示：
[0020] 表一
[0021]

【權(quán)利要求】
1.Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金的一種微弧氧化處理工藝，其特征在于，按以下步驟實(shí)施： 第一步，配制各工藝電解液； 配制前處理溶液、微弧氧化電解液和后處理溶液； 第二步：Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金前處理工藝； 將Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金試樣放入前處理溶液中進(jìn)行處理，具體為將Mg-Gd-Y-Zr鑄 造鎂合金試樣放入50?80g/L的NaOH溶液中，在60°C?80°C保溫10?20min，用去離子 水清洗； 然后再將處理過(guò)的Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金試樣放入5?15g/L的Y(N03) 3溶液中，常 溫下浸泡5min，取出用去離子水清洗，在空氣中晾干； 第三步：微弧氧化工藝； 用經(jīng)過(guò)所述第二步處理過(guò)的Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金試樣作為陽(yáng)極，銅板作為陰極，采 用75kW雙極性脈沖不對(duì)稱(chēng)電源裝置在所述第一步配制的微弧氧化電解液中進(jìn)行微弧氧化 分階段處理，在Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金試樣上得到一種均勻光滑的陶瓷層； 第四步：Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金后續(xù)處理工藝； 將所述第三步中處理過(guò)的Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金試樣用去離子水清洗后，放入所述 第一步配制的后處理溶液中，煮沸1?1. 5h，取出后用去離子水沖洗，放入保溫箱，在80? 90°C下干燥5?lOmin取出。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金的一種微弧氧化處理工藝，其特征在 于，所述第三步中微弧氧化工藝的處理溫度保持在20?40°C，確保氧化過(guò)程中不會(huì)發(fā)生燒 蝕。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金的一種微弧氧化處理工藝，其特征在 于，所述第一步中，配制的微弧氧化電解液組成為：Na2Si03 10?20g/L，Na2B404 10?30g/ L，Na3P04 10 ?20g/L，（NaP04)6 10 ?30g/L，Ni(CH3C00)2 0? 5 ?1. 5g/L，NaOH5 ?15g/L。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金的一種微弧氧化處理工藝，其特征 在于，所述第一步中，配制的后處理溶液組成為：Na2Si03 10?20g/L，NaOH40?60g/L， NaF20 ?40g/L。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金的一種微弧氧化處理工藝，其特征在 于，所述第三步中，微弧氧化分階段處理工藝參數(shù)為：控制氧化時(shí)間為50?70min，正電壓 為300?500V，負(fù)電壓為200?300V，頻率為300?800Hz，占空比為10?40 %，正負(fù)脈沖 數(shù)為20?30。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的Mg-Gd-Y-Zr鑄造鎂合金的一種微弧氧化處理工藝，其特征在 于，所述第三步中，微弧氧化各個(gè)階段參數(shù)表一所示： 表一
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【文檔編號(hào)】C25D11/30GK104404601SQ201410796222
【公開(kāi)日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】楊曉禹, 毛紅奎, 徐宏, 張國(guó)偉 申請(qǐng)人:中北大學(xué)