CN110592570A - 一种镁合金表面黑色化学转化工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种镁合金表面黑色化学转化工艺，属于镁合金加工领域，该工艺包括脱脂、水洗、活化、水洗、除垢、水洗、氧化黑、水洗和烘干步骤；该工艺主要适用于各种牌号镁合金，镁合金表面以一种化学转化的方式产生一层均匀致密氧化膜层，其表面物质可以起到光学抗红外线和无有机涂层脱落的技术特点，因此也填补了目前国内对该技术领域的局限空白；解决了原始有机涂层黑色膜很容易在使用过程中出现涂层老化色变和脱落的问题。

Description

一种镁合金表面黑色化学转化工艺
技术领域
本发明属于镁合金加工技术领域，具体涉及一种镁合金表面黑色化学转化工艺。
背景技术
目前国内镁合金材料在军用光学的应用因无法实现无机盐膜层的亚光黑色氧化处理的技术，所以在该领域的应用一直受到很大程度的技术困难瓶颈，有该技术的诞生；其最大技术优点是；技术环保、容易管控和成本低廉，最大技术优点是一次性投资设备极少；
目前国内使镁合金在该技术领域的处理方法主要由、有机涂层和不环保重铬酸钾方式进行处理，原始技术其最大缺点是；不环保、抗紫外线差和颜色均匀度不易控制等难题；
原始技术在使用过程中必须经过高温的处理，溶液容易挥发和大量能耗的消耗等，现有技术的范明其最大优点是低温作业和能耗低廉等技术优点；
现有技术的发明需要成批量的生产验证和耐蚀性的技术提高等技术巩固。
发明内容
本发明的目的在于提供一种镁合金表面黑色化学转化工艺，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种镁合金表面黑色化学转化工艺，该工艺包括如下步骤：
1）脱脂—将镁合金置于一定温度的脱脂液中浸泡一段时间，祛除其表面污物；
2）水洗—将经脱脂液浸泡后的镁合金置于清水中，洗净表面残留脱脂液；
3）活化—将经过步骤2）水洗后的镁合金置于一定温度的活化剂中浸泡一段时间，祛除其表面的氧化膜和杂质；
4）水洗—将步骤3）中活化后的镁合金置于清水中，洗净表面残留的活化剂；
5）除垢—将步骤4）中水洗后的镁合金置于一定温度的除垢液中浸泡一段时间，去除其表面的污垢；
6）水洗—将步骤5）中除垢后的镁合金置于清水中，洗净表面残留的污垢及除垢液；
7）氧化黑—将步骤6）中水洗后的镁合金置于一定温度的氧化剂溶液中浸泡一段时间，使其表面氧化、变黑；
8）水洗—将步骤7）中氧化后的镁合金置与清水中，洗净表面残留的氧化剂溶液；
9）烘干—将步骤8）中清洗后的镁合金置与温度为120-150℃的烘干装置内烘烤600-1800s，使镁合金干燥。
优选的，步骤1）中，脱脂液包括如下以浓度计的组分：
氢氧化钠5-10g/L、三聚磷酸钠1-7g/L以及有机乳化溶液0.5-1.0g/L。
优选的，步骤3）中，活化剂包括如下以浓度计的组分：
磷酸盐3.0-5.3g/L、草酸0.3-20g/L以及EDTA0.5-1.0g/L。
优选的，步骤5）中，除垢剂包括如下以浓度计的组分：
氢氧化钾10-25g/L以及亚硝酸盐5-12g/L。
优选的，氧化剂包括如下以浓度计的组分：
醋酸盐0.13-2.35g/L、钼酸盐2.0-5.5g/L、间硝基苯磺酸钠0.10-2.30g/L、磷酸0.5-3.0g/L以及醋酸3-7g/L。
优选的，步骤1）中，脱脂液的温度为60-65℃，浸泡时间为240-300s。
优选的，步骤3）中，活化剂的温度为40-45℃，浸泡时间为45-60s。
优选的，步骤5）中，除垢剂的温度为40-45℃，浸泡时间为180-300s。
优选的，步骤7）中，氧化剂的温度为30-35℃，浸泡时间为240-300s。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：该工艺主要适用于各种牌号镁合金，镁合金表面以一种化学转化的方式产生一层均匀致密氧化膜层，其表面物质可以起到光学抗红外线和无有机涂层脱落的技术特点，因此也填补了目前国内对该技术领域的局限空白；解决了原始有机涂层黑色膜很容易在使用过程中出现涂层老化色变和脱落的问题。
附图说明
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述。
以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的保护范围。实施例中的条件可以根据具体条件做进一步的调整，在本发明的构思前提下对本发明的方法简单改进都属于本发明要求保护的范围。
实施例1
一种镁合金表面黑色化学转化工艺，该工艺包括如下步骤：
1）脱脂—将镁合金置于温度为60℃的脱脂液中浸泡300s，祛除其表面污物；
脱脂液包括如下以浓度计的组分：
氢氧化钠5-10g/L、三聚磷酸钠1-7g/L以及有机乳化溶液0.5-1.0g/L。
2）水洗—将经脱脂液浸泡后的镁合金置于清水中，洗净表面残留脱脂液。
3）活化—将经过步骤2）水洗后的镁合金置于温度为40℃的活化剂中浸泡60s，祛除其表面的氧化膜和杂质；
活化剂包括如下以浓度计的组分：
磷酸盐3.0-5.3g/L、草酸0.3-20g/L以及EDTA0.5-1.0g/L。
4）水洗—将步骤3）中活化后的镁合金置于清水中，洗净表面残留的活化剂；
5）除垢—将步骤4）中水洗后的镁合金置于温度为40℃的除垢液中浸泡300s，去除其表面的污垢；
除垢剂包括如下以浓度计的组分：
氢氧化钾10-25g/L以及亚硝酸盐5-12g/L。
6）水洗—将步骤5）中除垢后的镁合金置于清水中，洗净表面残留的污垢及除垢液；
7）氧化黑—将步骤6）中水洗后的镁合金置于温度为30℃的氧化剂溶液中浸泡300s，使其表面氧化、变黑；
氧化剂包括如下以浓度计的组分：
醋酸盐0.13-2.35g/L、钼酸盐2.0-5.5g/L、间硝基苯磺酸钠0.10-2.30g/L、磷酸0.5-3.0g/L以及醋酸3-7g/L。
8）水洗—将步骤7）中氧化后的镁合金置与清水中，洗净表面残留的氧化剂溶液；
9）烘干—将步骤8）中清洗后的镁合金置与温度为120℃的烘干装置内烘烤1800s，使镁合金干燥。
实施例2
一种镁合金表面黑色化学转化工艺，该工艺包括如下步骤：
1）脱脂—将镁合金置于温度为63℃的脱脂液中浸泡270s，祛除其表面污物；
脱脂液包括如下以浓度计的组分：
氢氧化钠5-10g/L、三聚磷酸钠1-7g/L以及有机乳化溶液0.5-1.0g/L。
2）水洗—将经脱脂液浸泡后的镁合金置于清水中，洗净表面残留脱脂液。
3）活化—将经过步骤2）水洗后的镁合金置于温度为43℃的活化剂中浸泡52s，祛除其表面的氧化膜和杂质；
活化剂包括如下以浓度计的组分：
磷酸盐3.0-5.3g/L、草酸0.3-20g/L以及EDTA0.5-1.0g/L。
4）水洗—将步骤3）中活化后的镁合金置于清水中，洗净表面残留的活化剂；
5）除垢—将步骤4）中水洗后的镁合金置于温度为43℃的除垢液中浸泡240s，去除其表面的污垢；
除垢剂包括如下以浓度计的组分：
氢氧化钾10-25g/L以及亚硝酸盐5-12g/L。
6）水洗—将步骤5）中除垢后的镁合金置于清水中，洗净表面残留的污垢及除垢液；
7）氧化黑—将步骤6）中水洗后的镁合金置于温度为33℃的氧化剂溶液中浸泡270s，使其表面氧化、变黑；
氧化剂包括如下以浓度计的组分：
醋酸盐0.13-2.35g/L、钼酸盐2.0-5.5g/L、间硝基苯磺酸钠0.10-2.30g/L、磷酸0.5-3.0g/L以及醋酸3-7g/L。
8）水洗—将步骤7）中氧化后的镁合金置与清水中，洗净表面残留的氧化剂溶液；
9）烘干—将步骤8）中清洗后的镁合金置与温度为135℃的烘干装置内烘烤1200s，使镁合金干燥。
实施例3
一种镁合金表面黑色化学转化工艺，该工艺包括如下步骤：
1）脱脂—将镁合金置于温度为65℃的脱脂液中浸泡240s，祛除其表面污物；
脱脂液包括如下以浓度计的组分：
氢氧化钠5-10g/L、三聚磷酸钠1-7g/L以及有机乳化溶液0.5-1.0g/L。
2）水洗—将经脱脂液浸泡后的镁合金置于清水中，洗净表面残留脱脂液。
3）活化—将经过步骤2）水洗后的镁合金置于温度为45℃的活化剂中浸泡45s，祛除其表面的氧化膜和杂质；
活化剂包括如下以浓度计的组分：
磷酸盐3.0-5.3g/L、草酸0.3-20g/L以及EDTA0.5-1.0g/L。
4）水洗—将步骤3）中活化后的镁合金置于清水中，洗净表面残留的活化剂；
5）除垢—将步骤4）中水洗后的镁合金置于温度为45℃的除垢液中浸泡180s，去除其表面的污垢；
除垢剂包括如下以浓度计的组分：
氢氧化钾10-25g/L以及亚硝酸盐5-12g/L。
6）水洗—将步骤5）中除垢后的镁合金置于清水中，洗净表面残留的污垢及除垢液；
7）氧化黑—将步骤6）中水洗后的镁合金置于温度为35℃的氧化剂溶液中浸泡240s，使其表面氧化、变黑；
氧化剂包括如下以浓度计的组分：
醋酸盐0.13-2.35g/L、钼酸盐2.0-5.5g/L、间硝基苯磺酸钠0.10-2.30g/L、磷酸0.5-3.0g/L以及醋酸3-7g/L。
8）水洗—将步骤7）中氧化后的镁合金置与清水中，洗净表面残留的氧化剂溶液；
9）烘干—将步骤8）中清洗后的镁合金置与温度为150℃的烘干装置内烘烤600s，使镁合金干燥。
该工艺主要适用于各种牌号镁合金，镁合金表面以一种化学转化的方式产生一层均匀致密氧化膜层，其表面物质可以起到光学抗红外线和无有机涂层脱落的技术特点，因此也填补了目前国内对该技术领域的局限空白；解决了原始有机涂层黑色膜很容易在使用过程中出现涂层老化色变和脱落的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种镁合金表面黑色化学转化工艺，其特征在于，该工艺包括如下步骤：
1）脱脂—将镁合金置于一定温度的脱脂液中浸泡一段时间，祛除其表面污物；
2）水洗—将经脱脂液浸泡后的镁合金置于清水中，洗净表面残留脱脂液；
3）活化—将经过步骤2）水洗后的镁合金置于一定温度的活化剂中浸泡一段时间，祛除其表面的氧化膜和杂质；
4）水洗—将步骤3）中活化后的镁合金置于清水中，洗净表面残留的活化剂；
5）除垢—将步骤4）中水洗后的镁合金置于一定温度的除垢液中浸泡一段时间，去除其表面的污垢；
6）水洗—将步骤5）中除垢后的镁合金置于清水中，洗净表面残留的污垢及除垢液；
7）氧化黑—将步骤6）中水洗后的镁合金置于一定温度的氧化剂溶液中浸泡一段时间，使其表面氧化、变黑；
8）水洗—将步骤7）中氧化后的镁合金置与清水中，洗净表面残留的氧化剂溶液；
9）烘干—将步骤8）中清洗后的镁合金置与温度为120-150℃的烘干装置内烘烤600-1800s，使镁合金干燥。
2.根据权利要求1所述的一种镁合金表面黑色化学转化工艺，其特征在于，步骤1）中，脱脂液包括如下以浓度计的组分：
氢氧化钠5-10g/L、三聚磷酸钠1-7g/L以及有机乳化溶液0.5-1.0g/L。
3.根据权利要求1所述的一种镁合金表面黑色化学转化工艺，其特征在于，步骤3）中，活化剂包括如下以浓度计的组分：
磷酸盐3.0-5.3g/L、草酸0.3-20g/L以及EDTA0.5-1.0g/L。
4.根据权利要求1所述的一种镁合金表面黑色化学转化工艺，其特征在于，步骤5）中，除垢剂包括如下以浓度计的组分：
氢氧化钾10-25g/L以及亚硝酸盐5-12g/L。
5.根据权利要求1所述的一种镁合金表面黑色化学转化工艺，其特征在于，步骤7）中，氧化剂包括如下以浓度计的组分：
醋酸盐0.13-2.35g/L、钼酸盐2.0-5.5g/L、间硝基苯磺酸钠0.10-2.30g/L、磷酸0.5-3.0g/L以及醋酸3-7g/L。
6.根据权利要求1所述的一种镁合金表面黑色化学转化工艺，其特征在于，步骤1）中，脱脂液的温度为60-65℃，浸泡时间为240-300s。
7.根据权利要求1所述的一种镁合金表面黑色化学转化工艺，其特征在于，步骤3）中，活化剂的温度为40-45℃，浸泡时间为45-60s。
8.根据权利要求1所述的一种镁合金表面黑色化学转化工艺，其特征在于，步骤5）中，除垢剂的温度为40-45℃，浸泡时间为180-300s。
9.根据权利要求1所述的一种镁合金表面黑色化学转化工艺，其特征在于，步骤7）中，氧化剂的温度为30-35℃，浸泡时间为240-300s。
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