一种金属合金的表面处理方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属材料技术领域，尤其涉及一种金属合金的表面处理方法。
【背景技术】
[0002]目前，铝Al、钛T1、镁Mg等金属合金被广泛应用于各种精密零部件，但对其厚度和表面粗糙度要求较高。陶瓷材料具有许多优异的性能，广泛应用于动力机械行业、航空航天、热交换器以及大规模集成电路和电子元器件等方面，但由于陶瓷不导电、与金属焊接结合力不强等不可避免的缺点，限制了陶瓷的进一步广泛应用。
[0003]现有技术中缺乏一种能够精确控制金属合金减薄厚度并原位生长陶瓷层的技术手段。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种金属合金的表面处理方法，该方法能够精确控制金属合金表面的减薄厚度并原位生长陶瓷层，从而提高了金属合金工件表面的硬度和耐磨耐蚀性會K。
[0005]—种金属合金的表面处理方法，所述方法包括:
[0006]对待处理的金属合金工件进行预处理，具体包括:利用砂纸将所述金属合金工件的表面由粗到细依次打磨，然后抛光，并在无水乙醇中超声清洗，再经干燥处理后备用；
[0007]配制微弧氧化用的腐蚀电解液，所述腐蚀电解液中包括成膜剂、腐蚀添加剂、PH值调节剂和表面活性剂；
[0008]将配置好的腐蚀电解液倒入不锈钢电解槽中，将预处理后的金属合金工件放置于所述腐蚀电解液中作为阳极，不锈钢电解槽作为阴极，再利用微弧氧化设备对所述金属合金工件进行微弧氧化处理；
[0009]在微弧氧化处理后取出所述金属合金工件，并将其表面用去离子水冲洗干净，再经干燥处理后得到经微弧氧化减薄并原位生长陶瓷层的金属合金工件。
[0010]由上述本发明提供的技术方案可以看出，该方法能够精确控制金属合金表面的减薄厚度并原位生长陶瓷层，从而提高了金属合金工件表面的硬度和耐磨耐蚀性能。
【附图说明】
[0011]为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
[0012]图1为本发明实施例所提供金属合金的表面处理方法流程示意图；
[0013]图2为本发明所举实例镁合金工件表面原位生长陶瓷层的XRD衍射图谱。
【具体实施方式】
[0014]下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
[0015]下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例所提供金属合金的表面处理方法流程示意图，所述方法包括:
[0016]步骤11:对待处理的金属合金工件进行预处理；
[0017]在该步骤中，预处理过程具体包括:
[0018]利用砂纸将所述金属合金工件的表面由粗到细依次打磨，然后抛光，并在无水乙醇中超声清洗，再经干燥处理后备用。
[0019]具体实现中，上述金属合金可以为Al、T1、Mg等金属合金。
[0020]步骤12:配制微弧氧化用的腐蚀电解液；
[0021]这里，所配置的腐蚀电解液中包括成膜剂、腐蚀添加剂、PH值调节剂和表面活性剂，其中:
[0022]所述成膜剂为硅酸盐体系，具体包括硅酸钠或硅酸钾;且所述成膜剂的含量为10?20g/L;
[0023]所述腐蚀添加剂包括高锰酸钾或铬酸钾，其含量为0.1?0.5g/L;通过在腐蚀电解液中加入腐蚀添加剂高锰酸钾或铬酸钾等，来均匀腐蚀金属合金工件表面，并原位生成致密陶瓷层且保持较低的表面粗糙度。
[0024]所述表面活性剂为梓檬酸钠，其含量为I?5g/L;
[0025]所述PH值调节剂包括氢氧化钠、氢氧化钾、乙酸和草酸中的一种或多种。
[0026]步骤13:将配置好的腐蚀电解液倒入不锈钢电解槽中，将预处理后的金属合金工件放置于所述腐蚀电解液中作为阳极，不锈钢电解槽作为阴极，再利用微弧氧化设备对所述金属合金工件进行微弧氧化处理；
?0027] 这里，微弧氧化(Micro-arc Oxidat1n)又称微等离子体氧化，它突破传统阳极氧化技术工作电压的限制，将工作区域引入到高压放电区，利用微弧区瞬间高温烧结作用直接在Al、T1、Mg等金属表面原位生长陶瓷层，从而提高基体材料的表面性能。
[0028]在该步骤中，在利用微弧氧化设备对所述金属合金工件进行微弧氧化处理的过程中，可以维持腐蚀电解液的温度在20?35°C，且微弧氧化处理的时间为5?20min。
[0029]具体实现中，该微弧氧化设备包括超声波装置、溶液搅拌装置和冷却水循环装置，其中:
[0030]所述超声波装置还包括超声波信号发生器和超声波换能器;所述溶液搅拌装置位于所述不锈钢电解槽内部。
[0031]步骤14:在微弧氧化处理后取出所述金属合金工件，并将其表面用去离子水冲洗干净，再经干燥处理后得到经微弧氧化减薄并原位生长陶瓷层的金属合金工件。
[0032]这里，所述金属合金工件减薄的厚度由所述微弧氧化设备的工作时间和工作电压来控制，其中:
[0033]微弧氧化设备的工作时间为5?20min;所述微弧氧化设备的工作电压为270V?350Vo
[0034]进一步的，还可以通过改变所述金属合金工件在所述腐蚀电解液中的摆放姿态，例如水平放置或垂直放置，来控制所述金属合金工件减薄后的形状。
[0035]下面以具体的实例对上述工艺方法进行详细说明，在本实例中所使用的金属合金为镁合金，该镁合金工件的尺寸直径X厚度为30_ X 10_。
[0036]首先将镁合金工件切割成半径为15mm，厚度为3mm的圆片，在所述圆片的边缘处钻孔