ZK61M镁合金转化膜处理剂及其转化膜处理方法与流程

文档序号:11380896阅读:971来源:国知局

本发明涉及zk61m镁合金表面转化膜处理技术领域,特别是涉及一种zk61m镁合金转化膜处理剂及zk61m镁合金转化膜处理方法。



背景技术:

目前,zk61m(mb15)镁合金作为一种高强度镁合金,其比强度超过了高强度的7075铝合金,只要解决其变形成型、表面防腐蚀等关键问题,极有可能相当部分的铝合金制品,会为材料领域带来继铝合金之后的又一次革命。但zk61m(mb15)镁合金在空气中耐腐蚀性非常差,限制了其应用推广。zk61m(mb15)镁合金化学活性极高,至今未开发出比较耐腐蚀性好的环保转化膜处理剂。文选、专利上也基本查阅不到zk61m(mb15)镁合金转化膜的环保处理方法,因此研发出zk61m(mb15)镁合金表面环保型转化膜处理液及处理工艺必将成为化学转化处理的当务之急和必然趋势。



技术实现要素:

基于此,有必要提供一种能够使得zk61m镁合金表面生成的转化膜具有耐腐蚀性较好的zk61m镁合金转化膜处理剂及其转化膜处理方法。

一种zk61m镁合金转化膜处理剂,包括如下浓度的各组分:

例如,一种zk61m镁合金转化膜处理剂,包括如下浓度的各组分:磷酸5克/升~25克/升;磷酸二氢锰1克/升~25克/升;硝酸锰1克/升~25克/升;硝酸钙1克/升~25克/升;硝酸锶1克/升~25克/升;硝酸镁1克/升~25克/升;偏钒酸盐0.1克/升~1克/升;以及,分散剂0.01毫升/升~0.05毫升/升。其余实施例中的余量为水依此类推。

在其中一个实施例中,包括如下浓度的各组分:

在其中一个实施例中,包括如下浓度的各组分:

在其中一个实施例中,所述分散剂包括十二烷基硫酸钠、二乙基己基硫酸钠和亚甲基双萘磺酸钠中的至少一种。

一种zk61m镁合金转化膜处理方法,包括如下步骤:

将zk61m镁合金放入脱脂剂中进行脱脂除油处理;

将经过所述脱脂除油处理后的所述zk61m镁合金放入蚀刻剂中进行酸洗蚀刻处理;

将经过所述酸洗蚀刻处理后的所述zk61m镁合金放入表调剂中进行表调漂白处理;

将经过所述表调漂白处理后的所述zk61m镁合金放入zk61m镁合金转化膜处理剂中进行化学转化膜处理,其中,所述zk61m镁合金转化膜处理剂包括如下浓度的各组分:磷酸5克/升~25克/升;磷酸二氢锰1克/升~25克/升;硝酸锰1克/升~25克/升;硝酸钙1克/升~25克/升;硝酸锶1克/升~25克/升;硝酸镁1克/升~25克/升;偏钒酸盐0.1克/升~1克/升;分散剂0.01毫升/升~0.05毫升/升;余量为水;

将经过所述化学转化膜处理后所述zk61m镁合金进行封闭水洗处理;

将经过所述封闭水洗处理后的所述zk61m镁合金进行烘干处理。

例如,一种zk61m镁合金转化膜处理方法中,所述zk61m镁合金转化膜处理剂包括如下浓度的各组分:磷酸5克/升~25克/升;磷酸二氢锰1克/升~25克/升;硝酸锰1克/升~25克/升;硝酸钙1克/升~25克/升;硝酸锶1克/升~25克/升;硝酸镁1克/升~25克/升;偏钒酸盐0.1克/升~1克/升;以及,分散剂0.01毫升/升~0.05毫升/升。

在其中一个实施例中,所述脱脂除油处理后,所述酸洗蚀刻处理前、所述酸洗蚀刻处理后,所述表调漂白处理前、所述表调漂白处理后;所述化学转化膜处理前、以及所述化学转化膜处理后,所述烘干前,均还包括如下步骤:对所述zk61m镁合金进行逆流水洗操作。

在其中一个实施例中,所述烘干处理在135℃~150℃的温度下进行。

在其中一个实施例中,所述烘干处理持续10分钟~25分钟。

在其中一个实施例中,所述封闭水洗处理在50℃~60℃的温度下进行。

在其中一个实施例中,所述封闭水洗处理持续3分钟~5分钟。

上述zk61m镁合金转化膜处理剂对zk61m镁合金表面进行化学转化膜处理后,能够形成附着力好、耐腐蚀程度高、耐盐雾性能以及成膜均匀性好的转化膜。

附图说明

图1为本发明一实施方式的zk61m镁合金转化膜处理方法的步骤流程图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明。但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似改进,因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

一实施方式的zk61m镁合金转化膜处理剂,包括如下浓度的各组分:

可以理解,当磷酸和磷酸二氢锰的浓度较低时,zk61m镁合金表面成膜速度慢,转化膜致密光滑,耐盐雾性好;当磷酸和磷酸二氢锰浓度高,zk61m镁合金表面析氢速度快,成膜粗糙疏松多孔,耐盐雾性能差。尤其是当硫酸和硝酸的浓度分别为上述浓度时,其成膜性能较好。本实施例以及下面各实施例中,余量为水可被删除以作为其他实施例,亦即,zk61m镁合金转化膜处理剂中的溶剂为水。

当硝酸锰、硝酸钙、硝酸锶、硝酸镁和偏钒酸盐浓度较高时,耐蚀性好,即氟锆酸钾和氟锆酸钠的浓度分别为上述浓度时,转化膜的耐腐蚀性能较好;当硝酸锰、硝酸钙、硝酸锶、硝酸镁和偏钒酸盐浓度低,成膜不均匀,耐蚀性差。

上述任一实施例所述的zk61m镁合金转化膜处理剂对zk61m镁合金表面进行化学转化膜处理后,能够形成附着力好、耐腐蚀程度高、耐盐雾性能以及成膜均匀性好的转化膜。

又一实施方式的zk61m镁合金转化膜处理剂,包括如下浓度的各组分:

又一实施方式的zk61m镁合金转化膜处理剂,包括如下浓度的各组分:

为了更好地发挥所述zk61m镁合金转化膜处理剂的化学转化膜处理性能,例如,所述zk61m镁合金转化膜处理剂在ph值为1.2~1.6的条件下使用;又如,所述zk61m镁合金转化膜处理剂在50℃~65℃的温度下使用,这样,可以更好地发挥所述zk61m镁合金转化膜处理剂的化学转化膜处理性能。

为了提高所述zk61m镁合金转化膜处理剂处理zk61m镁合金后得到的转化膜的附着力、耐腐蚀程度、耐盐雾性能以及成膜均匀性,例如,所述分散剂包括十二烷基硫酸钠、二乙基己基硫酸钠和亚甲基双萘磺酸钠(nno扩散剂)中的至少一种;又如,所述分散剂包括十二烷基硫酸钠、二乙基己基硫酸钠和nno扩散剂;又如,十二烷基硫酸钠、二乙基己基硫酸钠和nno扩散剂的质量比为(1~1.5):(1~1.7):(2~3.5);又如,所述分散剂还包括活性剂,如,所述活性剂为十二烷基硫酸钠、二乙基己基硫酸钠,两者的质量为1:1;这样,可以提高所述zk61m镁合金转化膜处理剂处理zk61m镁合金后得到的转化膜的附着力、耐腐蚀程度、耐盐雾性能以及成膜均匀性。

上述zk61m镁合金转化膜处理剂能够对zk61m镁合金进行表面处理,用于形成转化膜,例如,依次通过脱脂处理—酸洗处理—表调处理—转化膜处理—烘干处理等步骤后,形成的转化膜能够完全满足zk61m镁合金产品在工业生产中,尤其是智能手机外壳和中板的防腐蚀性能和外观要求,且耐蚀性性能好以及涂层和基体附着力好。

例如,请参阅图1,一实施方式中zk61m镁合金转化膜处理方法,包括如下步骤:

s110:将所述zk61m镁合金放入脱脂剂中进行脱脂除油处理。

可以理解,由于考虑到zk61m镁合金,例如,zk61m镁合金半成品,如zk61m镁合金工件在压铸成型的过程中,为了使成型后的zk61m镁合金工件容易脱离模具,必须喷洒一定的脱模剂,即离型剂,脱模剂粘附在zk61m镁合金工件表面上,传统的脱脂剂很难清洗掉,这对后续的蚀刻效果影响很大,会使zk61m镁合金工件表面外观颜色不均匀,也会使后续工序中钝化膜颜色也不一致,因此,需要采用脱脂除油处理将脱模剂除去。

为了更好地除去zk61m镁合金上的油脂,尤其是zk61m镁合金表面的脱模剂,例如,一实施方式的脱脂剂,包括如下浓度的各组分:氢氧化钠10克/升,磷酸三钠20克/升,葡萄糖酸钠2克/升以及op-10乳化剂1.5克/升。

为了更好地进行脱脂除油处理,例如,所述脱脂除油处理在55℃~70℃的温度条件下进行;例如,所述脱脂除油处理在60℃的温度条件下进行;又如,所述脱脂除油处理持续3分钟~8分钟,例如,所述脱脂除油处理持续4分钟;例如,所述脱脂除油处理在60℃的温度条件下进行并持续4分钟;如此,可以更好地进行脱脂除油处理。

s120:将经过所述脱脂除油处理后的所述zk61m镁合金放入蚀刻剂中进行酸洗蚀刻处理。

例如,一实施方式的酸洗蚀刻,包括如下浓度的各组分:硝酸50毫升,磷酸10克/升,低泡表面活性剂0.2毫升/升。

为了更好地进行酸洗蚀刻处理,例如,所述酸洗蚀刻处理在55℃~65℃的温度条件下进行;又如,所述酸洗蚀刻处理持续30秒~120秒,如此,可以更好地进行酸洗蚀刻处理。

s130:将经过所述酸洗蚀刻处理后的所述zk61m镁合金放入表调剂中进行表调漂白处理。

为了进一步提高表调漂白效果,例如,所述表调剂包括如下浓度的各组分:

氢氧化钠5份~50份;

氧化剂5份~50份;

络合剂5份~50份。

如此,可以进一步提高表调漂白效果。

为了更好地进行表调漂白处理,例如,所述表调漂白处理在50℃~80℃的温度条件下进行;又如,所述表调漂白处理持续5分钟,如此,可以更好地进行表调漂白处理。

s140:将经过所述表调漂白处理后的所述zk61m镁合金放入zk61m镁合金转化膜处理剂中进行化学转化膜处理,其中,所述zk61m镁合金转化膜处理剂包括如下浓度的各组分:磷酸5克/升~25克/升;磷酸二氢锰1克/升~25克/升;硝酸锰1克/升~25克/升;硝酸钙1克/升~25克/升;硝酸锶1克/升~25克/升;硝酸镁1克/升~25克/升;偏钒酸盐0.1克/升~1克/升;分散剂0.01毫升/升~0.05毫升/升;余量为水。

为了更好地进行化学转化膜处理,例如,所述化学转化膜处理在50℃~65℃的温度条件下进行;又如,所述化学转化膜处理持续3分钟~5分钟,如此,可以更好地进行化学转化膜处理。

s150:将经过所述化学转化膜处理后所述zk61m镁合金进行封闭水洗处理。

采用偏钒酸铵1~3克/升,偏钒酸钠1~3克/升以及偏钨酸铵1~3克/升组成的混合液进行封闭操作,温度50~65度,处理3~5分钟。水洗后放入下面烘箱中处理。

s160:将经过所述化学转化膜处理后的所述zk61m镁合金进行烘干处理。

为了更好地进行烘干处理,例如,所述烘干处理在135℃~150℃的温度条件下进行;又如,所述化学转化膜处理持续10分钟~25分钟,如此,可以更好地进行烘干处理。

为了减少zk61m镁合金转化膜处理工艺中的各工序相互产生的影响,从而提高整体的前处理效果,例如,所述脱脂除油处理后,所述蚀刻处理前、所述蚀刻处理后,所述表调漂白处理前、所述表调漂白处理后;所述化学转化膜处理前、以及所述化学转化膜处理后,所述烘干前,均还包括如下步骤:对所述zk61m镁合金进行逆流水洗操作;又如,所述逆流水洗操作采用空气搅拌进行;又如,在常温下,进行3次~5次逆流水洗,这样,可以减少zk61m镁合金转化膜处理工艺中的各工序相互产生的影响,从而提高整体的前处理效果。

一实施方式中,一种zk61m(mb15)镁合金转化膜处理剂及处理方法,该zk61m(mb15)镁合金转化膜处理剂包括如下组份含量:磷酸5~25克/升;磷酸二氢锰1~25克/升;硝酸锰1~25克/升;硝酸钙1~25克/升;硝酸锶1~25克/升;硝酸镁1~25克/升;偏钒酸盐0.1~1克/升和分散剂0.01~0.05毫升/升,余量为水;又如,转化处理液,其特征是组份含量为:磷酸8~15克/升;磷酸二氢锰1~5克/升;硝酸锰10~15克/升;硝酸钙1~2克/升;硝酸锶1~2克/升;硝酸镁1~2克/升;偏钒酸盐0.1~0.5克/升和分散剂0.01~0.02毫升/升,余量为水;又如,转化处理液,其特征是组份含量为:磷酸15克/升;磷酸二氢锰5克/升;硝酸锰10克/升;硝酸钙0.5克/升;硝酸锶0.5克/升;硝酸镁10克/升;偏钒酸盐0.3克/升和分散剂0.01~0.02毫升/升,余量为水;又如,所述的转化处理液的镁合金表面处理方法,包括如下步骤:1、脱脂:用氢氧化钠10克/升,磷酸三钠20克/升,葡萄糖酸钠2克/升,op-10乳化剂1.5克/升,温度60度,处理6分钟。水洗后放入下面酸洗液中处理;2、酸洗:用硝酸50毫升,磷酸10克/升,低泡表面活性剂0.2毫升/升,温度60度,处理30~60秒。水洗后放入下面表调液中处理;3、表调:用氢氧化钠50~100克/升,温度60度,除灰处理5分钟。水洗后放入下面转化液中处理;4、转化:将上述处理过的zk61m(mb15)镁合金工件放入:磷酸5~25克/升;磷酸二氢锰1~25克/升;硝酸锰1~25克/升;硝酸钙1~25克/升;硝酸锶1~25克/升;硝酸镁1~25克/升;偏钒酸盐0.1~1克/升和分散剂0.01~0.05毫升/升,余量为水。ph值1.5,温度50~65度的转化膜处理液中处理3~5分钟。水洗后放入下面封闭液中处理;5、封闭:用偏钒酸铵1~3克/升,偏钒酸钠1~3克/升,偏钨酸铵1~3克/升,温度50~65度,处理3~5分钟。水洗后放入下面烘箱中处理;6、烘干:将转化处理好的工件水洗后放入135±5℃的烘箱中烘烤10~25分钟,这样,该zk61m(mb15)镁合金转化膜处理剂包括如下组份含量:磷酸5~25克/升;磷酸二氢锰1~25克/升;硝酸锰1~25克/升;硝酸钙1~25克/升;硝酸锶1~25克/升;硝酸镁1~25克/升;偏钒酸盐0.1~1克/升和分散剂0.01~0.05毫升/升,余量为水。zk61m(mb15)镁合金表面处理方法是:脱脂→水洗→酸洗→水洗→表调→水洗→转化膜→水洗→封闭→水洗→烘干。上述镁合金转化膜处理剂可以在zk61m(mb15)镁合金表面形成无铬无氟转化膜,膜层耐盐雾性能佳以及成膜均匀性的优点,有利于环境保护,安全性较好,转化膜对涂料附着力好。该转化膜处理剂既可专门用在zk61m(mb15)镁合金表面形成优良性能的转化膜,也可以用在az91d和az31b镁合金表面形成优良性能的转化膜。可广泛应用于镁合金工件制品的表面防腐蚀预处理。

具体实施例如下:

实施例1

1、脱脂:用氢氧化钠10克/升,磷酸三钠20克/升,葡萄糖酸钠2克/升,op-10乳化剂1.5克/升,温度60度,处理6分钟。水洗后放入下面酸洗液中处理;

2、酸洗:用硝酸50毫升,磷酸10克/升,低泡表面活性剂0.2毫升/升,温度60度,处理30~60秒。水洗后放入下面表调液中处理;

3、表调:用氢氧化钠50~100克/升,温度60度,除灰处理5分钟。水洗后放入下面转化液中处理;

4、转化:将上述处理过的zk61m(mb15)镁合金工件放入:

ph值=1.5。

温度50~65度的转化膜处理液中处理3~5分钟;

水洗后放入下面封闭液中处理。

5、封闭:用偏钒酸铵1~3克/升,偏钒酸钠1~3克/升,偏钨酸铵1~3克/升,温度50~65度,处理3~5分钟。水洗后放入下面烘箱中处理;

6、烘干:将转化处理好的工件水洗后放入135±5℃的烘箱中烘烤10~25分钟。

实施例2

1、脱脂:用氢氧化钠10克/升,磷酸三钠20克/升,葡萄糖酸钠2克/升,op-10乳化剂1.5克/升,温度60度,处理6分钟。水洗后放入下面酸洗液中处理;

2、酸洗:用硝酸50毫升,磷酸10克/升,低泡表面活性剂0.2毫升/升,温度60度,处理30~60秒。水洗后放入下面表调液中处理;

3、表调:用氢氧化钠50~100克/升,温度60度,除灰处理5分钟。水洗后放入下面转化液中处理;

4、转化:将上述处理过的zk61m(mb15)镁合金工件放入:

ph值=1.5。

温度50~65度的转化膜处理液中处理3~5分钟;

水洗后放入下面封闭液中处理。

5、封闭:用偏钒酸铵1~3克/升,偏钒酸钠1~3克/升,偏钨酸铵1~3克/升,温度50~65度,处理3~5分钟。水洗后放入下面烘箱中处理;

6、烘干:将转化处理好的工件水洗后放入135±5℃的烘箱中烘烤10~25分钟。

实施例3

1、脱脂:用氢氧化钠10克/升,磷酸三钠20克/升,葡萄糖酸钠2克/升,op-10乳化剂1.5克/升,温度60度,处理6分钟。水洗后放入下面酸洗液中处理;

2、酸洗:用硝酸50毫升,磷酸10克/升,低泡表面活性剂0.2毫升/升,温度60度,处理30~60秒。水洗后放入下面表调液中处理;

3、表调:用氢氧化钠50~100克/升,温度60度,除灰处理5分钟。水洗后放入下面转化液中处理;

4、转化:将上述处理过的zk61m(mb15)镁合金工件放入:

ph值=1.5,

温度50~65度的转化膜处理液中处理3~5分钟;

水洗后放入下面封闭液中处理;

5、封闭:用偏钒酸铵1~3克/升,偏钒酸钠1~3克/升,偏钨酸铵1~3克/升,温度50~65度,处理3~5分钟。水洗后放入下面烘箱中处理;

6、烘干:将转化处理好的工件水洗后放入135±5℃的烘箱中烘烤10~25分钟。

将实施例1-实施例3处理后得到zk61m(mb15)镁合金工件进行耐酸雾测试后,能够满足耐酸雾要求,耐腐蚀程度高。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各块技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施方式仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

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