一文讲清楚镁合金表面处理的难点
来源:表面处理解析 | 作者:中国榆林镁业网 | 发布时间: 2天前 | 31 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ ▶ | 分享到:


在轻量化的趋势下,越来越多的产品开始考虑用镁合金替代传统铝合金。镁合金的优势在于重量更轻,但从应用来看,材料换了,后面的表面防护能不能跟得上,同样是一个绕不开的问题。镁合金表面处理真正需要解决的,不是某一道工序,而是整套工艺能不能匹配起来。如图所示,这是一块压铸镁合金 AM60B,要求盐雾 120 小时,但实际 72 小时就已经出现了黑斑。而隔壁这一块的铝合金,经过 300 小时泡水,依旧没有出现腐蚀。


镁合金AM60B  盐雾出现腐蚀


铝合金泡水盐雾300小时,未出现腐蚀


一、同样是镁合金,处理效果也可能不一样

以压铸镁合金 AM60B 为例,虽然都叫 AM60B,但其实它的基材是比较复杂的,不同厂家、不同压铸条件产出来的零件,其表面都存在差异:


压铸过程中,不同位置的冷却速度、凝固条件不同,形成的表面组织成分分布也有所差异。

不同厂家使用的脱模剂不一样,脱模剂残留、压铸温度等因素都会对后续的表面处理产生影响。

甚至同一个零部件,不同位置的反应可能也不一样。


这也就意味着,即使使用同一套工艺参数,换一批器材或者换一个厂家生产的 AM60B,其效果也未必完全一致。


二、从前处理到后续封闭,每一步都可能影响最终结果

听起来这么复杂,是不是镁合金的表面处理就没救了?答案不是的,但它也不是说简单的处理一下就完事了。以目前采用的工艺为例,从除油、酸洗、漂白到成膜后面封闭,每一道工序都有自己的要求,而且前后互相影响。


比如酸洗,也就是所谓的蚀刻。这个过程当中如果你处理不好,那么它就可能会出现水纹、工件洗不白等情况。


酸洗蚀刻出现水纹


再比如到了成膜阶段,你的这个pH值有可能会导致这个工件出现挂灰的现象,影响最后的整体质量。

 挂灰现象


即使前面的成膜这些全部处理好了,到了后续阶段,那可能还会出现白斑、黑斑等现象。

白斑


所以你会发现,镁合金的表面处理涉及的环节并不少,而且每一道工序都可能会出现不同的问题,而这些问题并不是孤立存在的,它是相互影响的。所以你不能单纯地理解说把某一道工序处理好了就万事大吉。


三、为什么说表面处理是镁合金替代铝合金的重要一环?

我们必须承认镁合金的轻量化优势是明确的,但在真正进入产品应用,还需要满足实际使用环境中的防腐等可靠性要求,这对表面处理提出了更高的要求:一方面,基材本身存在差异,要求表面处理工艺需适配基材;另一方面,在表面处理工艺过程中,各个环节要相互配合,能够有更宽的工艺窗口。


同时,还存在一个很现实的问题,就是工艺的复制性。同一个型号的镁合金在不同厂家生产出来,同样存在差异,未必就能照搬过去实现相同的结果。正因为基材状态、压铸条件、生产环境都可能会有变化,所以原来的工艺参数可能都需要重新调整。


因此,真正考验技术的不是把一块样品做到盐雾 120 小时,而是面对不同厂家、不同批次、不同表面状态的压铸件,都能够把整套工艺稳定下来,这才是真正的核心。镁合金替代铝合金只是轻量化的第一步。真正需要实现轻量化低碳替代的是,材料跟上,表面处理防护能力同样必须跟上。材料可以替代,但产品对品质可靠性的要求是不会下降的。