镁合金制品的制造方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及在表面形成有阳极氧化皮膜的镁合金制品的制造方法。
【背景技术】
[0002] 镁合金在实用金属之中最轻，放热性也好。因此，在需求轻质化的工业领域中，其 需求增高。但是，镁合金在实用金属之中在电化学方面显示低的电位，容易腐蚀，因此，需要 具有耐蚀性的表面处理。
[0003] 这里，作为为了提高镁合金的耐蚀性而进行的表面处理法，代表性地已知称为 Dowl7法和HAE法的阳极氧化处理。通过对镁合金实施阳极氧化处理，能够赋予优异的耐蚀 性。
[0004] 另外，特别是最近从回收利用性和环境保护的观点考虑，专利文献1所述的阳极 氧化处理也受到关注。专利文献1公开了一种由表面具有阳极氧化皮膜的镁或镁合金构成 的制品的制造方法，其特征在于，将镁或镁合金浸渍在含有磷酸根〇. 1~lmol/L、pH为9~ 13的电解液中，对其表面进行阳极氧化处理。通过该方法得到的阳极氧化皮膜具有耐蚀性 优异、且不含重金属元素的特征。
[0005] 另外，含有锂的镁合金比现有的镁合金更轻质，因此，适合用于要求轻质化的用 途。特别是在便携电话或个人电脑等的电子设备等中，对轻质化的要求高，因此，它们的壳 体可以使用含有锂的镁合金。专利文献2中记载了由锂6~16重量％、剩余部分为镁和不 可避免的杂质构成的镁合金。并且，记载了该镁合金能够广泛应用于家电、0A机器的壳体 部件、多媒体机器的壳体、机构部件、航空宇宙相关的部件、汽车部件相关领域。
[0006] 另外，在含有锂的镁合金中，为了提高耐蚀性也进行阳极氧化处理。但是，目前在 含有锂的镁合金中得不到具有充分的耐蚀性的阳极氧化皮膜。
[0007] 专利文献3中记载了一种镁合金的表面处理法，其中，将镁合金表面在碳酸盐浓 度为0· 05~0· 19mol/L、磷酸盐浓度为0· 005~0· 15mol/L的电解液中以电解液温度50~ 95°C、电解电压40~150V进行30秒~20分钟阳极氧化处理。另外，专利文献3的实施例 中记载了对Mg - Li系合金的表面进行阳极氧化处理的例子。但是，由专利文献3所述的 表面处理方法得到的阳极氧化皮膜的耐蚀性并不令人满意。
[0008] 现有技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本特开2008 - 231578号公报
[0011] 专利文献2 :日本特开平9 一 41066号公报
[0012] 专利文献3 :日本特开2003 - 328188号公报
【发明内容】
[0013] 发明所要解决的课题
[0014] 本发明是为了解决上述课题而完成的，提供一种能够以简便的方法在含有锂的镁 合金的表面形成耐蚀性优异的阳极氧化皮膜的镁合金制品的制造方法。
[0015] 用于解决课题的方法
[0016] 上述课题通过提供一种镁合金制品的制造方法来解决，所述方法的特征在于：将 含有锂的镁合金的表面用含有氟化氢的水溶液处理后，进行阳极氧化，由此，在该表面形成 阳极氧化皮膜。
[0017] 此时，上述镁合金优选含有镁80~95重量％、且含有锂5~20重量％。
[0018] 另外，上述水溶液优选含有氟化氢0. 5~10mol/L、且pH为1~5。优选在含有磷 酸根0. 1~lmol/L、且pH为8~14的电解液中进行阳极氧化。上述电解液优选含有氨或 钱离子〇. 2~5mol/L。
[0019] 上述阳极氧化皮膜的厚度优选为0. 1~50 μ m。
[0020] 发明的效果
[0021] 根据本发明的制造方法，能够以简便的方法在含有锂的镁合金的表面形成耐蚀性 优异的阳极氧化皮膜。
【具体实施方式】
[0022] 本发明是一种镁合金制品的制造方法，其特征在于，将含有锂的镁合金的表面用 含有氟化氢的水溶液处理后，进行阳极氧化，由此，在该表面形成阳极氧化皮膜。
[0023] 本发明最大的特征在于：在进行阳极氧化处理之前，将含有锂的镁合金的表面用 含有氟化氢的水溶液进行处理。本发明的发明人发现，通过将含有锂的镁合金的表面用含 有氟化氢的水溶液进行处理，随后在镁合金的表面形成的阳极氧化皮膜的耐蚀性提高。
[0024] 本发明中所使用的镁合金可以列举Mg - Li系合金、Mg - Li 一 A1系合金、Mg - Li 一 Zn系合金等。本发明中所使用的镁合金，从轻质性的观点考虑，优选含有镁80~95 重量％、且含有锂5~20重量％。锂含量低于5重量％时，从轻质性的观点考虑不优选。 锂含量更优选为7重量％以上。另外，锂含量超过20重量％时，可能导致合金的强度和耐 蚀性降低。锂含量更优选为18重量％以下。本发明中所使用的镁合金更优选含有镁82重 量％以上。另外，镁的含量更优选为93重量％以下。
[0025] 本发明中所使用的镁合金也可以含有镁和锂以外的元素，从轻质化的观点考虑， 优选其合计含量为10重量％以下，更优选为5重量％以下，进一步优选为2重量％以下。 例如，为了提高耐蚀性，可以含有铝，此时的含量优选为0. 5重量％以上。铝的含量优选为 5重量％以下，更优选为2重量％以下。另外，例如，可以含有锌，此时的含量优选为0. 5重 量％以上。锌的含量优选为5重量％以下，更优选为2重量％以下。
[0026] 本发明中，向利用含有氟化氢的水溶液进行的处理提供的镁合金的形态没有特别 限定。能够使用通过压制成型法、锻造法、触变法、压铸法等成型得到的成型品。这样的该成 型品有时在表面具有成型时附着的、源自由有机硅化合物形成的脱模剂等有机物的污渍， 因此优选实施脱脂处理。作为用于脱脂的液体，优选使用含有表面活性剂和/或螯合剂的 水溶液。
[0027] 在根据需要进行脱脂处理之后，优选在酸性水溶液中浸渍，之后向利用含有氟化 氢的水溶液进行的处理提供。通过在酸性的水溶液中浸渍，能够适度地对合金的表面进行 蚀刻，除去已经形成的不充分的氧化皮膜和残存的有机物的污渍。作为酸性的水溶液，没有 特别限定，磷酸水溶液具有适度的酸度是合适的。使用磷酸水溶液时，有时在蚀刻的同时在 表面形成磷酸镁。另外，通过在酸性水溶液中配合表面活性剂和/或螯合剂，能够同时进行 脱脂处理。在脱脂处理、酸性水溶液处理之后可以根据需要实施水洗和/或干燥。
[0028] 镁合金例如经过上述脱脂处理和/或酸性水溶液处理等，在含有氟化氢的水溶液 中进行处理。本发明中，该水溶液优选含有氟化氢0.5~10mol/L。水溶液的氟化氢浓度低 于0. 5mol/L时，有时用含有氟化氢的水溶液处理之后，形成于镁合金表面的阳极氧化皮膜 的耐蚀性并未提高。另一方面，水溶液的氟化氢浓度超过l〇mol/L时，可能导致操作性差， 或者处理成本上升。另外，该水溶液的pH优选为1~5。水溶液的pH超过5时，有时用含 有氟化氢的水溶液处理之后，形成于镁合金表面的阳极氧化皮膜的耐蚀性并未提高。本发 明中，镁合金优选通过浸渍于上述含有氟化氢的水溶液中来进行处理。水溶液的温度通常 为0~60。。。
[0029] 上述水溶液可以通过将市面上销售的氢氟酸稀释来得到。另外，该水溶液只要是 水溶液中的氟化氢的浓度和水溶液的pH在上述范围内即可。pH的调节可以使用磷酸等。
[0030] 另外，有时镁合金的表面附着有不溶成分（污物），因此，可以在阳极氧化处理前 用碱性水溶液对镁合金进行清洗。由此，能够除去附着在镁合金表面的污物。作为碱性水 溶液，优选使用氢氧化钠水溶液和/或氢氧化钾水溶液。接着，将这些实施了前处理的合金 浸渍于电解液中进行阳极氧化处理。
[0031] 本发明中的阳极氧化处理方法没有特别限定，也能够实施利用作为现有的代表性 的阳极氧化处理方法的Dowl7法或HAE法的阳极氧化处理。但是，阳极氧化处理中所使用的 电解液优选实质上不含重金属元素。这里，重金属元素是指单质的比重超过4的金属元素， 作为现有的阳极氧化处理中代表性的电解液中所含的重金属元素，可以例示铬、锰等。特别 优选不含排放规定严格的有害的铬。此外，镁合金中所含的重金属、例如锌微量溶出而含有 在电解液中，这通常不成为问题。另外，本发明的电解液还优选不含氟元素。因此，本发明 的阳极氧化处理中所使用的电解液优选含有磷酸根的碱性的水溶液。通过电解液含有磷酸 根，阳极氧化皮膜中含有磷元素。另外，通过使电解液为碱性，能够防止合金的不必要的溶 出。另外，该电解液实质上不含重金属元素，因此，废水管理容易，且得到的阳极氧化皮膜也 不含重金属，故而优选。
[0032] 具体而言，电解液优选为含有磷酸根0. 1~lmol/L、且pH为8~14的水溶液。这 里所说的磷酸根是以游离的磷酸、磷酸盐、磷酸氢盐、磷酸二氢盐的形态在电解液中含有的 磷酸根。另外，在磷酸缩合而得到聚磷酸或其盐时，含有将它们水解而得到的磷酸根的数量 的磷酸根。在盐的情况下，可以为金属盐，也可以为铵盐这样的非金属盐。磷酸根的含量更 优选为〇.15mol/L以上。另外，磷酸根的含量更优选为0.7mol/L以下。电解液的pH更优 选为10以上。另外，更优选为12以下。
[0033] 另外，优选电解液含有合计量为0. 2~5mol/L的氨或铵离子。由此，电解液的pH 保持适当的碱性。氨或铵离子的含量更优选为〇.5mol/L以上。另外，更优选为3mol/L以 下。