羅旭龍 趙壽 林生斌
青海鹽湖特立鎂有限公司 青海西寧 810000
自進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái),隨著鎂基材料在應(yīng)用的過(guò)程中取得的成效,逐漸成為了人們眼中最優(yōu)潛力的“綠色材料”,對(duì)鎂合金的拋光工藝,可以做為其他涂飾,讓其事物的表面變得更有光澤。由于鎂合金的化學(xué)性質(zhì)較為活潑,鎂合金機(jī)械在進(jìn)行儲(chǔ)存時(shí),經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)局部腐蝕或出現(xiàn)點(diǎn)蝕的現(xiàn)象,并且在其表面很容易出現(xiàn)堿性氧化物,其表面在空氣中很容易出現(xiàn)鈍化,光亮度變低,鎂合金壓鑄件拋光工藝在一定程度上能夠確保鎂合金表面的光澤度,為鎂合金的使用提供了一定的參考。
大自然中的鎂合金資源相對(duì)充足,最主要的存在于海水鹽湖中。隨著鎂合金壓鑄件工藝的不斷發(fā)展,其應(yīng)用的領(lǐng)域也越來(lái)越多,在航天航空、軍事等方面使用的是稀土鎂合金,同時(shí)在汽車方面的領(lǐng)域也取得了較為顯著的成就。相較于其他金屬物質(zhì)來(lái)說(shuō),鎂合金具有一定的優(yōu)勢(shì),其導(dǎo)熱性、抗磁干擾能力、可壓鑄薄壁件、可回收性能等較好。隨著溫室效應(yīng)和大氣污染情況的越來(lái)越嚴(yán)重,其一部分污染物主要于汽車尾氣,其排放的污染已經(jīng)成為了世界重大公害之一,對(duì)人們的生活和發(fā)展造成了一定的不利影響。因此,為了能夠減少汽車污染物的排放量,讓大氣污染情況得到改善,就必須降低車體的重量,而鎂合金輕質(zhì)材料的使用,讓以上問(wèn)題得到了大幅度的改善。
第一步應(yīng)該對(duì)鎂合金壓鑄件進(jìn)行電化學(xué)除油,第二步是對(duì)鑄件進(jìn)行清洗,第三步是對(duì)其進(jìn)行酸洗,第四步對(duì)其進(jìn)行電拋光,第五步進(jìn)行電拋光處理,在此之后在進(jìn)行清洗,第六步再對(duì)其進(jìn)行鈍化處理,最后一步對(duì)其進(jìn)行水洗[1]。
首先第一步選取15-20g/L的氫氧化鈉、40-50g/L的碳酸鈉、25-30g/L的磷酸鈉,讓其在70攝氏度的溫度下,反應(yīng)30-60秒的時(shí)間,實(shí)現(xiàn)化學(xué)除油處理;第二步選取150-200ml/L濃度為85%的磷酸氫和90ml/L的氟化氫銨,讓其在16-30攝氏度的溫度下反應(yīng),其時(shí)間不超過(guò)5分鐘,實(shí)現(xiàn)酸洗處理;最后選取20-30g/L的聚乙二醇和10g/L的苯丙三氮唑,讓其反應(yīng)30分鐘左右,實(shí)現(xiàn)鎂合金壓鑄件的鈍化處理。
通常情況下,鎂合金不容易被堿性溶液腐蝕,但其容易受到焦磷酸鹽、全磷酸鹽的腐蝕,即便這些堿性溶液的酸堿度超過(guò)了12,鎂合金依舊能夠不被腐蝕,對(duì)其進(jìn)行化學(xué)除油和酸洗的實(shí)質(zhì)就是將鎂合金表面的油脂和污物去掉。這個(gè)過(guò)程十分重要,使用酸洗工藝,能夠讓其外部連接嚴(yán)密、不易溶于溶劑或堿液的物質(zhì),能夠得到去除,以此確保鎂合金壓鑄件表面的清潔[2]。
依照相關(guān)工藝材料顯示,鎂合金的電拋光最常用的就是磷酸,當(dāng)鎂合金浸侵在磷酸溶液過(guò)程中,它會(huì)在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行水解,變成游離酸會(huì)浸蝕基體,這就對(duì)鎂合金拋光表面光澤度造成了一定的威脅,此次研究使用的溶劑不僅能夠降低此現(xiàn)象出現(xiàn)的概率,并且還能夠提高鎂合金表面的光澤度,其選用溶液如下:150-200ml/L濃度為85%的磷酸氫、650-700ml/L濃度為90的乙醇、2-3g/L的光亮劑、5-10g/L的添加劑,溫度選在45攝氏度左右,反應(yīng)時(shí)間控制在10分鐘左右,選擇0.4A/dm2的電流密度,陰極材料選擇不銹鋼材料。
磷酸氫中的磷酸是維持電拋光運(yùn)行的主要組成部分,它不僅能夠溶解物質(zhì)表面的污物,同時(shí)還能夠在不銹鋼表面形成保護(hù)物質(zhì),減少鎂合金表面出現(xiàn)腐蝕的概率。乙醇的使用能夠在一定程度上減少溶液的黏度,讓其導(dǎo)電性能得到提升。光亮劑的使用能夠提高鎂合金表面的光澤度,并能夠讓其平整度和柔軟度得到提升。添加劑的使用能夠較少鎂合金表面的水解和腐蝕。
首先是溫度對(duì)拋光的影響。溫度和其拋光液的粘度成正相關(guān),其溫度越高粘度就越低,陽(yáng)極溶解和擴(kuò)散速率就會(huì)不斷增加,讓其溶液對(duì)流的速度不斷上升,可以使陽(yáng)極上滯留的氣泡能夠更緊密的脫附,以免出現(xiàn)麻點(diǎn)和溫度過(guò)高的情況,讓其拋光的品質(zhì)遭到威脅。其情況如表1所示。
表1 溫度對(duì)拋光的影響
其次是磷酸對(duì)拋光的影響。離子擴(kuò)散磷酸含量與拋光液比重成正比,其含量越低其比重越小,同時(shí)其粘度小,速度快,拋光的質(zhì)量不能夠達(dá)到預(yù)期;其含量過(guò)高時(shí),它所產(chǎn)生的成本也較高,溶液粘度就會(huì)變大,拋光速率變小,鎂合金壓鑄件會(huì)出現(xiàn)較為明顯的腐蝕情況。
綜上所述,鎂合金壓鑄件拋光工藝在各個(gè)領(lǐng)域都得到了一定程度的應(yīng)用,并也在對(duì)其壓鑄件進(jìn)行拋光的過(guò)程中,適當(dāng)?shù)奶砑庸饬羷┖鸵种苿┠軌蛴行У奶岣哝V合金壓鑄件的拋光質(zhì)量。同時(shí)電拋光的保養(yǎng)方式較為簡(jiǎn)單,并且性價(jià)比較高,能夠?yàn)槠髽I(yè)創(chuàng)造更好的經(jīng)濟(jì)利益,同時(shí)鎂合金電拋光工藝對(duì)其傳統(tǒng)的拋光工藝進(jìn)行了優(yōu)化,具有較為廣闊的應(yīng)用市場(chǎng)。