鎂合金制品的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及在表面形成有陽極氧化皮膜的鎂合金制品的制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 鎂合金在實(shí)用金屬之中最輕，放熱性也好。因此，在需求輕質(zhì)化的工業(yè)領(lǐng)域中，其 需求增高。但是，鎂合金在實(shí)用金屬之中在電化學(xué)方面顯示低的電位，容易腐蝕，因此，需要 具有耐蝕性的表面處理。
[0003] 這里，作為為了提高鎂合金的耐蝕性而進(jìn)行的表面處理法，代表性地已知稱為 Dowl7法和HAE法的陽極氧化處理。通過對(duì)鎂合金實(shí)施陽極氧化處理，能夠賦予優(yōu)異的耐蝕 性。
[0004] 另外，特別是最近從回收利用性和環(huán)境保護(hù)的觀點(diǎn)考慮，專利文獻(xiàn)1所述的陽極 氧化處理也受到關(guān)注。專利文獻(xiàn)1公開了一種由表面具有陽極氧化皮膜的鎂或鎂合金構(gòu)成 的制品的制造方法，其特征在于，將鎂或鎂合金浸漬在含有磷酸根〇. 1~lmol/L、pH為9~ 13的電解液中，對(duì)其表面進(jìn)行陽極氧化處理。通過該方法得到的陽極氧化皮膜具有耐蝕性 優(yōu)異、且不含重金屬元素的特征。
[0005] 另外，含有鋰的鎂合金比現(xiàn)有的鎂合金更輕質(zhì)，因此，適合用于要求輕質(zhì)化的用 途。特別是在便攜電話或個(gè)人電腦等的電子設(shè)備等中，對(duì)輕質(zhì)化的要求高，因此，它們的殼 體可以使用含有鋰的鎂合金。專利文獻(xiàn)2中記載了由鋰6~16重量％、剩余部分為鎂和不 可避免的雜質(zhì)構(gòu)成的鎂合金。并且，記載了該鎂合金能夠廣泛應(yīng)用于家電、0A機(jī)器的殼體 部件、多媒體機(jī)器的殼體、機(jī)構(gòu)部件、航空宇宙相關(guān)的部件、汽車部件相關(guān)領(lǐng)域。
[0006] 另外，在含有鋰的鎂合金中，為了提高耐蝕性也進(jìn)行陽極氧化處理。但是，目前在 含有鋰的鎂合金中得不到具有充分的耐蝕性的陽極氧化皮膜。
[0007] 專利文獻(xiàn)3中記載了一種鎂合金的表面處理法，其中，將鎂合金表面在碳酸鹽濃 度為0· 05~0· 19mol/L、磷酸鹽濃度為0· 005~0· 15mol/L的電解液中以電解液溫度50~ 95°C、電解電壓40~150V進(jìn)行30秒~20分鐘陽極氧化處理。另外，專利文獻(xiàn)3的實(shí)施例 中記載了對(duì)Mg - Li系合金的表面進(jìn)行陽極氧化處理的例子。但是，由專利文獻(xiàn)3所述的 表面處理方法得到的陽極氧化皮膜的耐蝕性并不令人滿意。
[0008] 現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0009] 專利文獻(xiàn)
[0010] 專利文獻(xiàn)1 :日本特開2008 - 231578號(hào)公報(bào)
[0011] 專利文獻(xiàn)2 :日本特開平9 一 41066號(hào)公報(bào)
[0012] 專利文獻(xiàn)3 :日本特開2003 - 328188號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 發(fā)明所要解決的課題
[0014] 本發(fā)明是為了解決上述課題而完成的，提供一種能夠以簡(jiǎn)便的方法在含有鋰的鎂 合金的表面形成耐蝕性優(yōu)異的陽極氧化皮膜的鎂合金制品的制造方法。
[0015] 用于解決課題的方法
[0016] 上述課題通過提供一種鎂合金制品的制造方法來解決，所述方法的特征在于：將 含有鋰的鎂合金的表面用含有氟化氫的水溶液處理后，進(jìn)行陽極氧化，由此，在該表面形成 陽極氧化皮膜。
[0017] 此時(shí)，上述鎂合金優(yōu)選含有鎂80~95重量％、且含有鋰5~20重量％。
[0018] 另外，上述水溶液優(yōu)選含有氟化氫0. 5~10mol/L、且pH為1~5。優(yōu)選在含有磷 酸根0. 1~lmol/L、且pH為8~14的電解液中進(jìn)行陽極氧化。上述電解液優(yōu)選含有氨或 錢離子〇. 2~5mol/L。
[0019] 上述陽極氧化皮膜的厚度優(yōu)選為0. 1~50 μ m。
[0020] 發(fā)明的效果
[0021] 根據(jù)本發(fā)明的制造方法，能夠以簡(jiǎn)便的方法在含有鋰的鎂合金的表面形成耐蝕性 優(yōu)異的陽極氧化皮膜。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 本發(fā)明是一種鎂合金制品的制造方法，其特征在于，將含有鋰的鎂合金的表面用 含有氟化氫的水溶液處理后，進(jìn)行陽極氧化，由此，在該表面形成陽極氧化皮膜。
[0023] 本發(fā)明最大的特征在于：在進(jìn)行陽極氧化處理之前，將含有鋰的鎂合金的表面用 含有氟化氫的水溶液進(jìn)行處理。本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，通過將含有鋰的鎂合金的表面用含 有氟化氫的水溶液進(jìn)行處理，隨后在鎂合金的表面形成的陽極氧化皮膜的耐蝕性提高。
[0024] 本發(fā)明中所使用的鎂合金可以列舉Mg - Li系合金、Mg - Li 一 A1系合金、Mg - Li 一 Zn系合金等。本發(fā)明中所使用的鎂合金，從輕質(zhì)性的觀點(diǎn)考慮，優(yōu)選含有鎂80~95 重量％、且含有鋰5~20重量％。鋰含量低于5重量％時(shí)，從輕質(zhì)性的觀點(diǎn)考慮不優(yōu)選。 鋰含量更優(yōu)選為7重量％以上。另外，鋰含量超過20重量％時(shí)，可能導(dǎo)致合金的強(qiáng)度和耐 蝕性降低。鋰含量更優(yōu)選為18重量％以下。本發(fā)明中所使用的鎂合金更優(yōu)選含有鎂82重 量％以上。另外，鎂的含量更優(yōu)選為93重量％以下。
[0025] 本發(fā)明中所使用的鎂合金也可以含有鎂和鋰以外的元素，從輕質(zhì)化的觀點(diǎn)考慮， 優(yōu)選其合計(jì)含量為10重量％以下，更優(yōu)選為5重量％以下，進(jìn)一步優(yōu)選為2重量％以下。 例如，為了提高耐蝕性，可以含有鋁，此時(shí)的含量?jī)?yōu)選為0. 5重量％以上。鋁的含量?jī)?yōu)選為 5重量％以下，更優(yōu)選為2重量％以下。另外，例如，可以含有鋅，此時(shí)的含量?jī)?yōu)選為0. 5重 量％以上。鋅的含量?jī)?yōu)選為5重量％以下，更優(yōu)選為2重量％以下。
[0026] 本發(fā)明中，向利用含有氟化氫的水溶液進(jìn)行的處理提供的鎂合金的形態(tài)沒有特別 限定。能夠使用通過壓制成型法、鍛造法、觸變法、壓鑄法等成型得到的成型品。這樣的該成 型品有時(shí)在表面具有成型時(shí)附著的、源自由有機(jī)硅化合物形成的脫模劑等有機(jī)物的污漬， 因此優(yōu)選實(shí)施脫脂處理。作為用于脫脂的液體，優(yōu)選使用含有表面活性劑和/或螯合劑的 水溶液。
[0027] 在根據(jù)需要進(jìn)行脫脂處理之后，優(yōu)選在酸性水溶液中浸漬，之后向利用含有氟化 氫的水溶液進(jìn)行的處理提供。通過在酸性的水溶液中浸漬，能夠適度地對(duì)合金的表面進(jìn)行 蝕刻，除去已經(jīng)形成的不充分的氧化皮膜和殘存的有機(jī)物的污漬。作為酸性的水溶液，沒有 特別限定，磷酸水溶液具有適度的酸度是合適的。使用磷酸水溶液時(shí)，有時(shí)在蝕刻的同時(shí)在 表面形成磷酸鎂。另外，通過在酸性水溶液中配合表面活性劑和/或螯合劑，能夠同時(shí)進(jìn)行 脫脂處理。在脫脂處理、酸性水溶液處理之后可以根據(jù)需要實(shí)施水洗和/或干燥。
[0028] 鎂合金例如經(jīng)過上述脫脂處理和/或酸性水溶液處理等，在含有氟化氫的水溶液 中進(jìn)行處理。本發(fā)明中，該水溶液優(yōu)選含有氟化氫0.5~10mol/L。水溶液的氟化氫濃度低 于0. 5mol/L時(shí)，有時(shí)用含有氟化氫的水溶液處理之后，形成于鎂合金表面的陽極氧化皮膜 的耐蝕性并未提高。另一方面，水溶液的氟化氫濃度超過l〇mol/L時(shí)，可能導(dǎo)致操作性差， 或者處理成本上升。另外，該水溶液的pH優(yōu)選為1~5。水溶液的pH超過5時(shí)，有時(shí)用含 有氟化氫的水溶液處理之后，形成于鎂合金表面的陽極氧化皮膜的耐蝕性并未提高。本發(fā) 明中，鎂合金優(yōu)選通過浸漬于上述含有氟化氫的水溶液中來進(jìn)行處理。水溶液的溫度通常 為0~60。。。
[0029] 上述水溶液可以通過將市面上銷售的氫氟酸稀釋來得到。另外，該水溶液只要是 水溶液中的氟化氫的濃度和水溶液的pH在上述范圍內(nèi)即可。pH的調(diào)節(jié)可以使用磷酸等。
[0030] 另外，有時(shí)鎂合金的表面附著有不溶成分（污物），因此，可以在陽極氧化處理前 用堿性水溶液對(duì)鎂合金進(jìn)行清洗。由此，能夠除去附著在鎂合金表面的污物。作為堿性水 溶液，優(yōu)選使用氫氧化鈉水溶液和/或氫氧化鉀水溶液。接著，將這些實(shí)施了前處理的合金 浸漬于電解液中進(jìn)行陽極氧化處理。
[0031] 本發(fā)明中的陽極氧化處理方法沒有特別限定，也能夠?qū)嵤├米鳛楝F(xiàn)有的代表性 的陽極氧化處理方法的Dowl7法或HAE法的陽極氧化處理。但是，陽極氧化處理中所使用的 電解液優(yōu)選實(shí)質(zhì)上不含重金屬元素。這里，重金屬元素是指單質(zhì)的比重超過4的金屬元素， 作為現(xiàn)有的陽極氧化處理中代表性的電解液中所含的重金屬元素，可以例示鉻、錳等。特別 優(yōu)選不含排放規(guī)定嚴(yán)格的有害的鉻。此外，鎂合金中所含的重金屬、例如鋅微量溶出而含有 在電解液中，這通常不成為問題。另外，本發(fā)明的電解液還優(yōu)選不含氟元素。因此，本發(fā)明 的陽極氧化處理中所使用的電解液優(yōu)選含有磷酸根的堿性的水溶液。通過電解液含有磷酸 根，陽極氧化皮膜中含有磷元素。另外，通過使電解液為堿性，能夠防止合金的不必要的溶 出。另外，該電解液實(shí)質(zhì)上不含重金屬元素，因此，廢水管理容易，且得到的陽極氧化皮膜也 不含重金屬，故而優(yōu)選。
[0032] 具體而言，電解液優(yōu)選為含有磷酸根0. 1~lmol/L、且pH為8~14的水溶液。這 里所說的磷酸根是以游離的磷酸、磷酸鹽、磷酸氫鹽、磷酸二氫鹽的形態(tài)在電解液中含有的 磷酸根。另外，在磷酸縮合而得到聚磷酸或其鹽時(shí)，含有將它們水解而得到的磷酸根的數(shù)量 的磷酸根。在鹽的情況下，可以為金屬鹽，也可以為銨鹽這樣的非金屬鹽。磷酸根的含量更 優(yōu)選為〇.15mol/L以上。另外，磷酸根的含量更優(yōu)選為0.7mol/L以下。電解液的pH更優(yōu) 選為10以上。另外，更優(yōu)選為12以下。
[0033] 另外，優(yōu)選電解液含有合計(jì)量為0. 2~5mol/L的氨或銨離子。由此，電解液的pH 保持適當(dāng)?shù)膲A性。氨或銨離子的含量更優(yōu)選為〇.5mol/L以上。另外，更優(yōu)選為3mol/L以 下。