本发明属于汽车加工制造技术领域，具体涉及一种提升铝合金汽车轮毂盖防腐特性的处理方法。
背景技术：
随着社会的发展，汽车在家庭中的普及程度越来越高，市场需求量的不断提升带来了汽车加工产业的进一步发展。汽车是由较多的零部件组成，汽车轮毂盖是汽车轮毂上的一个零部件，伴随着轻量化设计的理念，现有的多数汽车轮毂盖是由铝合金材料制成。而普通铝合金材料在长期使用中会产生表面腐蚀的问题，为了改善其使用品质和寿命，需要对其表面进行加工处理才能投入使用。目前对于铝合金材料表面改性处理的方法较多，比较成熟的有物理法、化学法、物理化学综合法等。现在常用的方法是阳极氧化法，通过电化学方法在铝合金表面形成转化膜，这种方法虽然可提高铝合金的耐蚀性能，但是铝合金转化膜层耐磨性能没有得到很大的改善，而且这层氧化膜易受到强酸和强碱的腐蚀，同时铝合金易产生晶间腐蚀，表面硬度偏低，不耐磨。因此，如何改善铝合金氧化膜的均匀性、硬度、耐磨能力及耐腐蚀性能一直是业内人员研究的问题。
技术实现要素：
本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提升铝合金汽车轮毂盖防腐特性的处理方法。
本发明是通过以下技术方案实现的：
一种提升铝合金汽车轮毂盖防腐特性的处理方法，包括如下步骤：
（1）汽车轮毂盖表面预处理：
先用砂纸对汽车轮毂盖表面进行打磨处理，完成后将其浸入到化学除油剂中浸泡处理15~20min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）酸碱浸泡处理：
将步骤（1）处理后的汽车轮毂盖浸入到硝酸溶液中，8~10min后取出，再将其浸入到氢氧化钠溶液中，3~5min后取出，最后用去离子水冲洗一遍后备用；
（3）阳极氧化处理：
将步骤（2）处理后的汽车轮毂盖放入到电解液中进行阳极氧化处理，期间控制电流的密度为1.6~2.0a/dm2，处理30~35min后取出用去离子水冲洗一遍后备用；所述的电解液由如下重量份的物质组成：58~62份硫酸、13~16份植酸、17~21份硫酸铝、2~5份宽温氧化剂、5~8份硅烷偶联剂、2~4份海藻胶、0.2~0.5份稀土硝酸盐、1.5~2.5份纳米二氧化锆、500~550份水；
（4）浸泡改性处理：
将步骤（3）处理后的汽车轮毂盖投入到改性液中浸泡处理30~35min，完成后取出再投入到ptfe乳液中浸泡处理20~30min，最后取出备用；所述的改性液由如下重量份的物质组成：10~14份碳酸二甲酯、2~4份焦磷酸钠、1~3份壬基酚聚氧乙烯醚、90~100份水；
（5）保温处理：
将步骤（4）处理后的汽车轮毂盖放入到保温箱内进行保温处理，15~20min后取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的打磨处理是先用100目砂纸进行打磨，然后用300目砂纸进行打磨，接着用500目砂纸进行打磨，最后用800目砂纸进行打磨。
进一步的，步骤（1）中所述的化学除油剂为丙酮。
进一步的，步骤（2）中所述的硝酸溶液的质量分数为5~7%，所述的氢氧化钠溶液的质量分数为7~9%。
进一步的，步骤（3）中所述阳极氧化处理时保持电解液的温度为28~33℃。
进一步的，步骤（3）中所述的稀土硝酸盐为硝酸铈、硝酸镧、硝酸钇中的任意一种。
进一步的，步骤（3）中所述的纳米二氧化锆的颗粒直径不大于60nm。
进一步的，步骤（4）中所述的ptfe乳液中固含量为60~65%。
进一步的，步骤（5）中所述的保温处理时保持保温箱内的温度为280~300℃。
本发明对铝合金汽车轮毂盖的表面处理方法进行了特殊的改进处理，在进行阳极氧化处理中独特配制了一种电解液，其内添加的硅烷偶联剂改善了金属表面的活性，利于电解处理的进行，添加的海藻胶在高电流强度的作用下能填充于电解氧化膜层的孔洞结构中，并增强了纳米二氧化锆填充结合强度，添加的稀土硝酸盐中的稀土元素离子可增强电流导通交换强度，进一步提升了电解处理的品质；为了增强电解氧化膜层的品质，后续采用了ptfe乳液对工件进行浸泡封孔，但ptfe乳液与其结合特性不佳，为了提升封孔的效果，在处理前又用改性液对汽车轮毂盖进行了浸泡改性处理，在改性液中添加的碳酸二甲酯成分具有大量的多种活性反应基团，浸泡附着在电解氧化膜层上后提升了其反应活性，进而增强了ptfe乳液的封孔结合强度，提高了封孔处理的品质。
本发明相比现有技术具有以下优点：
本发明对铝合金汽车轮毂盖的表面处理方法进行了特殊的改进处理，有效提升了汽车轮毂盖的耐温、耐腐、耐磨特性，明显的延长了其使用寿命，具有很好的推广应用价值。
具体实施方式
实施例1
一种提升铝合金汽车轮毂盖防腐特性的处理方法，包括如下步骤：
（1）汽车轮毂盖表面预处理：
先用砂纸对汽车轮毂盖表面进行打磨处理，完成后将其浸入到化学除油剂中浸泡处理15min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）酸碱浸泡处理：
将步骤（1）处理后的汽车轮毂盖浸入到硝酸溶液中，8min后取出，再将其浸入到氢氧化钠溶液中，3min后取出，最后用去离子水冲洗一遍后备用；
（3）阳极氧化处理：
将步骤（2）处理后的汽车轮毂盖放入到电解液中进行阳极氧化处理，期间控制电流的密度为1.6a/dm2，处理30min后取出用去离子水冲洗一遍后备用；所述的电解液由如下重量份的物质组成：58份硫酸、13份植酸、17份硫酸铝、2份宽温氧化剂、5份硅烷偶联剂、2份海藻胶、0.2份稀土硝酸盐、1.5份纳米二氧化锆、500份水；
（4）浸泡改性处理：
将步骤（3）处理后的汽车轮毂盖投入到改性液中浸泡处理30min，完成后取出再投入到ptfe乳液中浸泡处理20min，最后取出备用；所述的改性液由如下重量份的物质组成：10份碳酸二甲酯、2份焦磷酸钠、1份壬基酚聚氧乙烯醚、90份水；
（5）保温处理：
将步骤（4）处理后的汽车轮毂盖放入到保温箱内进行保温处理，15min后取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的打磨处理是先用100目砂纸进行打磨，然后用300目砂纸进行打磨，接着用500目砂纸进行打磨，最后用800目砂纸进行打磨。
进一步的，步骤（1）中所述的化学除油剂为丙酮。
进一步的，步骤（2）中所述的硝酸溶液的质量分数为5%，所述的氢氧化钠溶液的质量分数为7%。
进一步的，步骤（3）中所述阳极氧化处理时保持电解液的温度为28℃。
进一步的，步骤（3）中所述的稀土硝酸盐为硝酸铈。
进一步的，步骤（3）中所述的纳米二氧化锆的颗粒直径不大于60nm。
进一步的，步骤（4）中所述的ptfe乳液中固含量为60%。
进一步的，步骤（5）中所述的保温处理时保持保温箱内的温度为280℃。
实施例2
一种提升铝合金汽车轮毂盖防腐特性的处理方法，包括如下步骤：
（1）汽车轮毂盖表面预处理：
先用砂纸对汽车轮毂盖表面进行打磨处理，完成后将其浸入到化学除油剂中浸泡处理18min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）酸碱浸泡处理：
将步骤（1）处理后的汽车轮毂盖浸入到硝酸溶液中，9min后取出，再将其浸入到氢氧化钠溶液中，4min后取出，最后用去离子水冲洗一遍后备用；
（3）阳极氧化处理：
将步骤（2）处理后的汽车轮毂盖放入到电解液中进行阳极氧化处理，期间控制电流的密度为1.8a/dm2，处理33min后取出用去离子水冲洗一遍后备用；所述的电解液由如下重量份的物质组成：60份硫酸、15份植酸、19份硫酸铝、4份宽温氧化剂、7份硅烷偶联剂、3份海藻胶、0.4份稀土硝酸盐、2份纳米二氧化锆、530份水；
（4）浸泡改性处理：
将步骤（3）处理后的汽车轮毂盖投入到改性液中浸泡处理33min，完成后取出再投入到ptfe乳液中浸泡处理25min，最后取出备用；所述的改性液由如下重量份的物质组成：12份碳酸二甲酯、3份焦磷酸钠、2份壬基酚聚氧乙烯醚、95份水；
（5）保温处理：
将步骤（4）处理后的汽车轮毂盖放入到保温箱内进行保温处理，18min后取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的打磨处理是先用100目砂纸进行打磨，然后用300目砂纸进行打磨，接着用500目砂纸进行打磨，最后用800目砂纸进行打磨。
进一步的，步骤（1）中所述的化学除油剂为丙酮。
进一步的，步骤（2）中所述的硝酸溶液的质量分数为6%，所述的氢氧化钠溶液的质量分数为8%。
进一步的，步骤（3）中所述阳极氧化处理时保持电解液的温度为30℃。
进一步的，步骤（3）中所述的稀土硝酸盐为硝酸镧。
进一步的，步骤（3）中所述的纳米二氧化锆的颗粒直径不大于60nm。
进一步的，步骤（4）中所述的ptfe乳液中固含量为63%。
进一步的，步骤（5）中所述的保温处理时保持保温箱内的温度为290℃。
实施例3
一种提升铝合金汽车轮毂盖防腐特性的处理方法，包括如下步骤：
（1）汽车轮毂盖表面预处理：
先用砂纸对汽车轮毂盖表面进行打磨处理，完成后将其浸入到化学除油剂中浸泡处理20min，最后取出用去离子水冲洗一遍后备用；
（2）酸碱浸泡处理：
将步骤（1）处理后的汽车轮毂盖浸入到硝酸溶液中，10min后取出，再将其浸入到氢氧化钠溶液中，5min后取出，最后用去离子水冲洗一遍后备用；
（3）阳极氧化处理：
将步骤（2）处理后的汽车轮毂盖放入到电解液中进行阳极氧化处理，期间控制电流的密度为2.0a/dm2，处理35min后取出用去离子水冲洗一遍后备用；所述的电解液由如下重量份的物质组成：62份硫酸、16份植酸、21份硫酸铝、5份宽温氧化剂、8份硅烷偶联剂、4份海藻胶、0.5份稀土硝酸盐、2.5份纳米二氧化锆、550份水；
（4）浸泡改性处理：
将步骤（3）处理后的汽车轮毂盖投入到改性液中浸泡处理35min，完成后取出再投入到ptfe乳液中浸泡处理30min，最后取出备用；所述的改性液由如下重量份的物质组成：14份碳酸二甲酯、4份焦磷酸钠、3份壬基酚聚氧乙烯醚、100份水；
（5）保温处理：
将步骤（4）处理后的汽车轮毂盖放入到保温箱内进行保温处理，20min后取出即可。
进一步的，步骤（1）中所述的打磨处理是先用100目砂纸进行打磨，然后用300目砂纸进行打磨，接着用500目砂纸进行打磨，最后用800目砂纸进行打磨。
进一步的，步骤（1）中所述的化学除油剂为丙酮。
进一步的，步骤（2）中所述的硝酸溶液的质量分数为7%，所述的氢氧化钠溶液的质量分数为9%。
进一步的，步骤（3）中所述阳极氧化处理时保持电解液的温度为33℃。
进一步的，步骤（3）中所述的稀土硝酸盐为硝酸钇。
进一步的，步骤（3）中所述的纳米二氧化锆的颗粒直径不大于60nm。
进一步的，步骤（4）中所述的ptfe乳液中固含量为65%。
进一步的，步骤（5）中所述的保温处理时保持保温箱内的温度为300℃。
对比实施例1
本对比实施例1与实施例2相比，省去了步骤（3）阳极氧化处理中电解液中的海藻胶和稀土硝酸盐成分，除此外的方法步骤均相同。
对比实施例2
本对比实施例2与实施例2相比，省去了（4）浸泡改性处理中的改性液浸泡处理操作，除此外的方法步骤均相同。
对照组
现有的铝合金材料表面阳极氧化处理方法。
为了对比本发明效果，选用同一批次制得的铝合金作为实验对象，其中所选铝合金中各化学元素组分百分比含量为：mg0.05~0.15%，cu0.1~0.4%，mn0.15%，fe0.7%，si0.4~0.7%，zn0.25%，余量为al；然后分别用上述实施例2、对比实施例1、对比实施例2、对照组所述的方法进行表面处理，完成后对各组处理后的铝合金材料进行性能测试，具体对比数据如下表1所示：
表1
注：上表1中所述的自腐蚀电位和自腐蚀电流密度是通过电化学测试而得，具体方式是将对应处理后的铝合金作为工作电极，以铂电极作为辅助电极，以氧化汞电极和饱和甘汞电极作为参比电极，电解溶液为质量分数3.5%的nacl溶液，测量不同铝合金电极试样的塔菲尔曲线，控制测试电位的扫面范围是开路电位±1.5v，扫描频率设置为0.5mv/s，由此得出自腐蚀电位和自腐蚀电流密度；所述的磨损量是由srv摩擦磨损试验机测得，期间控制接触的载荷为150n，滑动行程为2.0cm，滑动频率为20hz，滑动时间为15min，滑动的温度为27℃。
由上表1可以看出，本发明处理方法能有效的改善铝合金材料的表面特性，其自腐蚀电位和自腐蚀电流密度数值均有较大程度的下降，而自腐蚀电位和自腐蚀电流密度的降低表现出其抗腐蚀性的提升，其磨损量数值也有明显降低，对应的其耐磨性能得到增强，可见其综合品质得到显著的改善，具有很好的使用价值。