鎂合金電鍍?cè)谄?chē)上的應(yīng)用
發(fā)布日期:2023-08-28 瀏覽次數(shù):790
當(dāng)前社會(huì)非常重視環(huán)境保護(hù),節(jié)約能源和減少?gòu)U氣(二氧化碳)排放已成為全球共同的目標(biāo)。在汽車(chē)使用方面,降低燃油消耗可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)節(jié)能和減排。那么,如何降低燃油消耗呢?最基本的方法之一是減輕汽車(chē)的重量。據(jù)數(shù)據(jù)顯示,減少10%的重量可以使燃油消耗減少7%。而在輕量化的角度來(lái)看,鎂金屬是首選材料,因?yàn)樗蠕X輕33%,比鋼輕75%。
1、鎂合金在汽車(chē)上的應(yīng)用
很多汽車(chē)制造企業(yè)在生產(chǎn)中已經(jīng)應(yīng)用了鎂合金來(lái)降低汽車(chē)的重量,達(dá)到輕量化的目的。為了滿足特定的物理性能要求,鎂合金通常會(huì)與其他金屬如鋁、鋅、稀有金屬等進(jìn)行合金化,以增強(qiáng)其強(qiáng)度、耐熱性和抗蠕變性能。歐洲的大眾汽車(chē)(Passat和Golf型號(hào))以及北美的通用汽車(chē)(Savana和Express vans型號(hào))都使用了鎂合金制造部分汽車(chē)零部件,使重量相比鋁合金減少了20-25%。
在中國(guó),一些汽車(chē)制造商如長(zhǎng)安汽車(chē)和一汽也應(yīng)用了鎂合金,用于方向盤(pán)骨架、汽缸罩蓋、油底殼、變速箱殼體、離合器殼體、后備胎架、輪殼和座椅骨架等部件制造。
然而,鎂合金具有活潑金屬的化學(xué)特性,使其易受腐蝕的影響。但是,我們可以通過(guò)表面處理方法來(lái)改善和增強(qiáng)其抗腐蝕能力。其中一種常用的處理方法是電鍍,通過(guò)在鎂合金表面鍍上銅、鎳、鉻等金屬,可以使中性鹽霧測(cè)試達(dá)到120小時(shí),適當(dāng)?shù)腻儗由踔量蛇_(dá)500小時(shí)。過(guò)去,在活潑的鎂合金上進(jìn)行電鍍非常困難,并且鍍層與底材(鎂合金)的結(jié)合力較差。然而,最近推出了一些鎂合金表面處理添加劑,大大改善了鎂合金的電鍍性能和結(jié)合力問(wèn)題,從而推動(dòng)了鎂合金在汽車(chē)應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步發(fā)展。
2、鎂合金的處理方案
鎂合金的前處理方案旨在確保表面清潔,并解決電鍍過(guò)程中的結(jié)合力問(wèn)題。一般而言,前處理包括除蠟、除油、堿蝕、酸活化和沉鋅等步驟。這些步驟通常按照一定的流程進(jìn)行,以確保最佳的表面準(zhǔn)備。
- 除蠟(Wax Removal):對(duì)于經(jīng)過(guò)拋光的鎂合金壓鑄件,需要去除拋光蠟。如果蠟沒(méi)有完全清除干凈,可能會(huì)影響電鍍的結(jié)合力,甚至導(dǎo)致漏鍍現(xiàn)象。
- 除油(Degreasing):除去表面的油污和污染物。清潔的表面有助于提高后續(xù)處理步驟的效果,并確保良好的電鍍結(jié)合力。
- 堿蝕(Alkaline Etching):使用堿性溶液進(jìn)行蝕刻處理。這一步驟有助于清除表面上的氧化物和其他污染物,以改善電鍍的附著力。
- 酸活化(Acid Activation):使用酸性溶液進(jìn)行活化處理。酸活化可以提高鎂合金表面的粗糙度,增加表面積,增強(qiáng)與電鍍層的結(jié)合力。
- 沉鋅(Zincating):在鎂合金表面形成一層鋅層。鋅層能提供良好的基礎(chǔ),增加電鍍的附著力和耐腐蝕性。
完成這些前處理步驟后,便可以進(jìn)行后續(xù)的電鍍工藝,如鍍銅、鍍鎳、鍍鉻等。整個(gè)前處理流程的目標(biāo)是確保鎂合金表面干凈、粗糙度適當(dāng),并提供良好的基底,以增強(qiáng)電鍍層與基材的結(jié)合力。熱堿微蝕、酸活化和沉鋅等工序?qū)τ阪V合金的電鍍前處理非常重要。堿蝕的目的是通過(guò)輕微侵蝕表面,增加其粗糙度和表面積,從而提高電鍍層與基材的結(jié)合力。第一次堿蝕通常用于初步準(zhǔn)備表面,而第二次堿蝕則用于使侵蝕更加完整。在進(jìn)行堿蝕后,酸活化步驟是必要的。鎂合金容易生成氧化物,在有氧氣、水或堿性環(huán)境中會(huì)形成氫氧化物,這些都會(huì)對(duì)電鍍的結(jié)合力造成不利影響。酸活化的作用是中和殘留的堿性物質(zhì),同時(shí)去除氧化物和氫氧化物,并形成一層保護(hù)膜,以確保電鍍層與基材之間有足夠的結(jié)合力。
最后是沉鋅工序。由于鎂合金的化學(xué)活性,不能直接電鍍其他金屬。因此,使用鋅化學(xué)置換原理,在不通電的情況下,在鎂合金表面形成一層鋅金屬。這個(gè)過(guò)程被稱為沉鋅,它為后續(xù)的電鍍工序提供了一個(gè)良好的基礎(chǔ)。根據(jù)需要,可以進(jìn)行不同類(lèi)型的電鍍來(lái)滿足防腐或裝飾性的要求。
總結(jié)起來(lái),熱堿微蝕、酸活化和沉鋅等前處理步驟能夠準(zhǔn)備鎂合金表面,增加粗糙度和表面積,去除氧化物和污染物,形成保護(hù)膜,并使電鍍層與基材具有良好的結(jié)合力。這些步驟的正確執(zhí)行對(duì)于獲得高質(zhì)量的電鍍效果至關(guān)重要。
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