CN115449791A - 一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于铝合金技术领域，涉及一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法。本发明将压铸铝工件经双酸清洗和高温交联后极大降低了环境对铝合金基体腐蚀的概率，从而确保了电泳后压铸铝合金件的耐腐蚀性能。本发明提供的压铸铝合金耐腐蚀性能的方法，制作简单、操作方便、成本低、效果好，易于推广和产业化，应用前景广阔。
Description
技术领域
本发明属于铝合金技术领域，涉及一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法。
背景技术
随着汽车行业的蓬勃发展，也随着能源危机的逐渐凸显，汽车轻量化的研究越来越深入，铝具有强度高，导电、导热性好，反光性强，色泽美观、无磁性、耐腐蚀性及可塑性强、无低温脆性等优点，压铸铝合金广泛代替了铁结构件。
压铸铝结构件已经在汽车行业有很广泛的应用，很多铝压铸件用在使用环境恶劣的区域，面对诸如宝马、戴姆勒、通用等客户高标准要求，防腐性能受到越来越多的研究重视。
阴极电泳应用在金属防腐领域，具有环保，使用率高，防腐能力强等优点，汽车行业广泛使用阴极电泳作为底涂使用，提升车身的防腐能力，但随着对电泳单工艺的要求越来越高，传统的电泳工艺已经无法满足使用需求，因此，开发一种具有高耐腐蚀性阴极电泳处理工艺有着较大的现实意义。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种操作方便、成本低、效果好的提升压铸铝抗腐蚀性能的方法。
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法，所述方法包括如下步骤：
S1、对压铸铝进行表面处理，然后进行双酸溶液清洗；
S2、将双酸溶液清洗的压铸铝进行钝化处理；
S3、将钝化后的压铸铝进行阴极电泳，然后进行固化处理；
S4、最后对固化处理后的压铸铝进行高温交联。
在上述的一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法中，步骤S1表面处理包括脱脂处理、超声清洗。
在上述的一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法中，步骤S1双酸清洗时间为120-240s，其中双酸为H2SO4和H3PO4的混合溶液。
在上述的一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法中，混合溶液中H2SO4浓度为200-800g/L，H3PO4浓度为500-1500g/L。本发明通过双酸清洗能够充分清洗铝表面杂质和氧化层，并且最大限度保护铝层不被腐蚀，并且成本低，管控方便。
在上述的一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法中，步骤S2钝化处理中钝化液包括：甲醇1-15wt％，硝酸1-15wt％，氟锆酸1-15wt％，硝酸锰1-15wt％。
在上述的一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法中，步骤S2钝化处理温度为25-35℃，时间为120-240s。
在上述的一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法中，步骤S3压铸铝阴极电泳时间为120-240s，其中电泳过程中直流通电电压为200-250V。
在上述的一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法中，步骤S3固化处理温度为165-175℃，时间为20-40min。
在上述的一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法中，步骤S4高温交联温度为210-240℃，时间为30-90min。本发明通过在210-240℃进行高温交联可以进一步提升有机层交联密度，增加涂层封闭性，大大增强涂层的抗物理和化学性能。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明将压铸铝工件经双酸清洗和高温交联后极大降低了环境对铝合金基体腐蚀的概率，从而确保了电泳后压铸铝合金件的耐腐蚀性能。本发明提供的压铸铝合金耐腐蚀性能的方法，制作简单、操作方便、成本低、效果好，易于推广和产业化，应用前景广阔。
具体实施方式
以下是本发明的具体实施例，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。
实施例1：
S1、对AlSi10Mg牌号压铸铝进行脱脂清洗，再进行超声波清洗，然后在双酸体系下进行清洗120s；其中双酸浓度配置为：250g/L H2SO4、600g/L H3PO4；
S2、将双酸溶液清洗的压铸铝在25℃下进行钝化处理150s；其中钝化槽液钝化处理中钝化液主要成分为甲醇10％，硝酸10％，氟锆酸10％，硝酸锰10％。
S3、将钝化后的压铸铝在200V下进行阴极电泳180s，然后在170℃下进行固化处理30min；
S4、最后对固化处理后的压铸铝在220℃下进行高温交联60min。
将实施例1处理后的压铸铝置于CASS箱中，试验标准按照ISO 9227：2017(E)箱内温度控制在50±2℃，样品角度20±5°，溶液浓度50g/L，0.26g/L CuCl2·2H2O收集液pH值控制在3.1～3.3。
试验结果显示：经CASS腐蚀96H,144H,168H，240H后实施例1外观仍然保持完好，无白斑、起泡等可视变化，丝线腐蚀＜1mm，耐腐蚀性很好。
与此对应的是，传统电泳未经本发明工艺处理的AlSi10Mg牌号压铸铝，经96HCASS腐蚀后外观即出现较大腐蚀斑点，丝线腐蚀超出2mm，耐腐蚀性较差。
实施例2：
S1、对AlSi10Mg牌号压铸铝进行脱脂清洗，再进行超声波清洗，然后在双酸体系下进行清洗200s；其中双酸浓度配置为：500g/L H2SO4、1200g/L H3PO4；
S2、将双酸溶液清洗的压铸铝在30℃下进行钝化处理120s；其中钝化槽液钝化处理中钝化液主要成分为甲醇10％，硝酸10％，氟锆酸10％，硝酸锰10％。
S3、将钝化后的压铸铝在210V下进行阴极电泳150s，然后在165℃下进行固化处理25min；
S4、最后对固化处理后的压铸铝在240℃下进行高温交联30min。
将实施例2处理后的压铸铝置于CASS箱中，试验标准按照ISO 9227：2017(E)箱内温度控制在50±2℃，样品角度20±5°，溶液浓度50g/L，0.26g/L CuCl2·2H2O收集液pH值控制在3.1～3.3。
试验结果显示：经CASS腐蚀96H,144H,168H，240H后外观仍然保持完好，无白斑、起泡等可视变化，丝线腐蚀＜1mm，耐腐蚀性较好。
实施例3：
S1、对AlSi10Mg牌号压铸铝进行脱脂清洗，再进行超声波清洗，然后在双酸体系下进行清洗160s；其中双酸浓度配置为：350g/L H2SO4、800g/L H3PO4；
S2、将双酸溶液清洗的压铸铝在32℃下进行钝化处理200s；其中钝化槽液中钝化液主要成分为甲醇10％，硝酸10％，氟锆酸10％，硝酸锰10％。
S3、将钝化后的压铸铝在200V下进行阴极电泳160s，然后在175℃下进行固化处理28min；
S4、最后对固化处理后的压铸铝在210℃下进行高温交联70min。
将实施例3处理后的压铸铝置于CASS箱中，试验标准按照ISO 9227：2017(E)箱内温度控制在50±2℃，样品角度20±5°，溶液浓度50g/L，0.26g/L CuCl2·2H2O收集液pH值控制在3.1～3.3。
试验结果显示：经CASS腐蚀96H,144H,168H，240H后外观仍然保持完好，无白斑、起泡等可视变化，丝线腐蚀＜1mm，耐腐蚀性较好。
实施例4：
S1、对AlSi10Mg牌号压铸铝进行脱脂清洗，再进行超声波清洗，然后在双酸体系下进行清洗200s；其中双酸浓度配置为：700g/L H2SO4、1100g/L H3PO4；
S2、将双酸溶液清洗的压铸铝在35℃下进行钝化处理240s；其中钝化槽液中钝化液主要成分为甲醇10％，硝酸10％，氟锆酸10％，硝酸锰10％。
S3、将钝化后的压铸铝在220V下进行阴极电泳200s，然后在175℃下进行固化处理35min；
S4、最后对固化处理后的压铸铝在220℃下进行高温交联90min。
将实施例4处理后的压铸铝置于CASS箱中，试验标准按照ISO 9227：2017(E)箱内温度控制在50±2℃，样品角度20±5°，溶液浓度50g/L，0.26g/L CuCl2·2H2O收集液pH值控制在3.1～3.3。
试验结果显示：经CASS腐蚀96H,144H,168H，240H后外观仍然保持完好，无白斑、起泡等可视变化，丝线腐蚀＜1mm，耐腐蚀性较好。
实施例5：
与实施例1的区别，仅在于，步骤S1中H2SO4浓度为100g/L。
将实施例5处理后的压铸铝置于CASS箱中，试验标准按照ISO 9227：2017(E)箱内温度控制在50±2℃，样品角度20±5°，溶液浓度50g/L，0.26g/L CuCl2·2H2O收集液pH值控制在3.1～3.3。
试验结果显示：经CASS腐蚀96H,144H,168H，240H后产品外观轻微出现表面起泡，丝线腐蚀1.5mm左右，耐腐蚀性一般。
实施例6：
与实施例1的区别，仅在于，步骤S1中H3PO4浓度为300g/L。
将实施例6处理后的压铸铝置于CASS箱中，试验标准按照ISO 9227：2017(E)箱内温度控制在50±2℃，样品角度20±5°，溶液浓度50g/L，0.26g/L CuCl2·2H2O收集液pH值控制在3.1～3.3。
试验结果显示：经CASS腐蚀96H,144H,168H，240H后产品外观轻微出现表面起泡，丝线腐蚀1.5mm左右，耐腐蚀性一般。
实施例7：
与实施例1的区别，仅在于，高温交联温度为180℃。
将实施例7处理后的压铸铝置于CASS箱中，试验标准按照ISO 9227：2017(E)箱内温度控制在50±2℃，样品角度20±5°，溶液浓度50g/L，0.26g/L CuCl2·2H2O收集液pH值控制在3.1～3.3。
试验结果显示：经CASS腐蚀144H后产品外观出现白斑、起泡等可视变化，丝线腐蚀2mm左右，耐腐蚀性一般。
实施例8：
与实施例1的区别，仅在于，高温交联温度为250℃。
将实施例8处理后的压铸铝置于CASS箱中，试验标准按照ISO 9227：2017(E)箱内温度控制在50±2℃，样品角度20±5°，溶液浓度50g/L，0.26g/L CuCl2·2H2O收集液pH值控制在3.1～3.3。
试验结果显示：经CASS腐蚀96H,144H,168H，240H后外观出现光泽变暗，无白斑、起泡等可视变化，丝线腐蚀＜1mm，耐腐蚀性较好，但是涂层变脆变暗。
对比例1：
与实施例1的区别，仅在于，步骤S1表面处理后仅用浓度250g/L的H2SO4清洗。
将对比例1处理后的压铸铝置于CASS箱中，试验标准按照ISO 9227：2017(E)箱内温度控制在50±2℃，样品角度20±5°，溶液浓度50g/L，0.26g/L CuCl2·2H2O收集液pH值控制在3.1～3.3。
试验结果显示：CASS仅96h后产品表面腐蚀起泡，丝线腐蚀3mm，耐腐蚀性能差。
对比例2：
与实施例1的区别，仅在于，步骤S1表面处理后仅用浓度600g/L的H3PO4清洗。
将对比例2处理后的压铸铝置于CASS箱中，试验标准按照ISO 9227：2017(E)箱内温度控制在50±2℃，样品角度20±5°，溶液浓度50g/L，0.26g/L CuCl2·2H2O收集液pH值控制在3.1～3.3。
试验结果显示：CASS仅46h后产品表面腐蚀起泡，CASS 96h后出现点腐蚀，CASS96h丝线腐蚀3mm以上，耐腐蚀性能差。
对比例3：
与实施例1的区别，仅在于，固化处理后未进行高温交联。
将对比例3处理后的压铸铝置于CASS箱中，试验标准按照ISO 9227：2017(E)箱内温度控制在50±2℃，样品角度20±5°，溶液浓度50g/L，0.26g/L CuCl2·2H2O收集液pH值控制在3.1～3.3。
试验结果显示：CASS 96h后产品表面出现腐蚀，丝线腐蚀3mm以上，耐腐蚀性能差。
综上所述，本发明将压铸铝工件经双酸清洗和高温交联后极大降低了环境对铝合金基体腐蚀的概率，从而确保了电泳后压铸铝合金件的耐腐蚀性能。本发明提供的压铸铝合金耐腐蚀性能的方法，制作简单、操作方便、成本低、效果好，易于推广和产业化，应用前景广阔。
本处实施例对本发明要求保护的技术范围中点值未穷尽之处以及在实施例技术方案中对单个或者多个技术特征的同等替换所形成的新的技术方案，同样都在本发明要求保护的范围内；同时本发明方案所有列举或者未列举的实施例中，在同一实施例中的各个参数仅仅表示其技术方案的一个实例(即一种可行性方案)，而各个参数之间并不存在严格的配合与限定关系，其中各参数在不违背公理以及本发明述求时可以相互替换，特别声明的除外。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段，还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。以上所述是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (9)
1.一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1、对压铸铝进行表面处理，然后进行双酸溶液清洗；
S2、将双酸溶液清洗的压铸铝进行钝化处理；
S3、将钝化后的压铸铝进行阴极电泳，然后进行固化处理；
S4、最后对固化处理后的压铸铝进行高温交联。
2.根据权利要求1所述的一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法，其特征在于，步骤S1表面处理包括脱脂处理、超声清洗。
3.根据权利要求1所述的一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法，其特征在于，步骤S1双酸清洗时间为120-240s，其中双酸为H2SO4和H3PO4的混合溶液。
4.根据权利要求3所述的一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法，其特征在于，混合溶液中H2SO4浓度为200-800g/L，H3PO4浓度为500-1500g/L。
5.根据权利要求1所述的一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法，其特征在于，步骤S2钝化处理中钝化液包括：甲醇1-15wt％，硝酸1-15wt％，氟锆酸1-15wt％，硝酸锰1-15wt％。
6.根据权利要求1所述的一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法，其特征在于，步骤S2钝化处理温度为25-35℃，时间为120-240s。
7.根据权利要求1所述的一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法，其特征在于，步骤S3压铸铝阴极电泳时间为120-240s，其中电泳过程中直流通电电压为200-250V。
8.根据权利要求1所述的一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法，其特征在于，步骤S3固化处理温度为165-175℃，时间为20-40min。
9.根据权利要求1所述的一种提升压铸铝抗腐蚀性能的方法，其特征在于，步骤S4高温交联温度为210-240℃，时间为30-90min。
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