本发明专利技术涉及镁合金表面处理技术，具体是一种镁合金表面熔盐氧碳硫共渗耐腐蚀陶瓷涂层及其制备和应用，解决镁合金制成的工件耐腐蚀的问题，并克服镁合金异形复杂件深孔内壁无法得到耐蚀层保护的缺点。以镁合金为基底材料，将镁合金工件浸入液体氧碳硫共渗溶液中，在镁合金表面上进行液体氧碳硫共渗处理，获得具有良好耐腐蚀性能的氧化陶瓷涂层，涂层厚度均匀致密，陶瓷涂层的厚度在10-60微米范围内。本发明专利技术不仅可以提高镁合金表面的硬度和耐磨性，而且能够显著改善镁合金的耐腐蚀性，应用于镁合金制成的轮毂、散热片等各种工件的表面功能性处理。另外，液体氧碳硫共渗溶液成分简单，原料易得，适合工业化生产。
【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及镁合金表面处理技术，具体是一种镁合金表面熔盐氧碳硫共渗耐腐蚀陶瓷涂层及其制备和应用，解决镁合金制成的工件耐腐蚀的问题，并克服镁合金异形复杂件深孔内壁无法得到耐蚀层保护的缺点。以镁合金为基底材料，将镁合金工件浸入液体氧碳硫共渗溶液中，在镁合金表面上进行液体氧碳硫共渗处理，获得具有良好耐腐蚀性能的氧化陶瓷涂层，涂层厚度均匀致密，陶瓷涂层的厚度在10-60微米范围内。本专利技术不仅可以提高镁合金表面的硬度和耐磨性，而且能够显著改善镁合金的耐腐蚀性，应用于镁合金制成的轮毂、散热片等各种工件的表面功能性处理。另外，液体氧碳硫共渗溶液成分简单，原料易得，适合工业化生产。【专利说明】镁合金表面熔盐氧碳硫共渗耐腐蚀陶瓷涂层及制备和应用
本专利技术涉及材料表面处理技术，具体是一种镁合金表面熔盐氧碳硫共渗耐腐蚀陶瓷涂层及其制备和应用，在镁合金表面利用液体氧碳硫共渗技术制备耐蚀性陶瓷涂层。
技术介绍
镁合金是航空工业领域用得最多的一种轻型合金材料，如用镁合金铸件替代铝合金铸件，在设计强度要求相同的条件下，可使工件的重量减轻约三分之一。因此，镁合金已成为一种极为重要的结构材料，它主要用于比强度要求很高而防震性能又好的结构件上，例如导弹引导系统、起落轮毂、发动机壳等零部件上。再加上镁合金优良的散热性能，很高的屏蔽电磁干扰等优点，在电子器材，汽车等行业均有很大的需求。然而，镁合金的制品在腐蚀性的环境介质中极容易腐蚀。因此，镁合金及其制备都必须经过表面防腐处理，以提高其耐蚀性能才能使用。微弧氧化处理是一种在有色金属表面原位生长氧化物陶瓷的新技术。采用微弧氧化技术对镁及其合金材料进行表面陶瓷化处理，微弧氧化处理后的镁基零件表面陶瓷膜层具有硬度高、耐蚀性强、绝缘性好等特点，具有工艺过程简单，占地面积小，工艺处理能力强，生产效率高，适用于批量工业化生产等优点。然而中国专利(ZL200910013246.1)中所制备的镁合金微弧氧化膜其缺陷在于其耐磨性能较镁合金基体而言一定程度的降低，大大影响了镁合金结构件的服役寿命。液体氧氮化技术是近年来发展起来的新的金属表面强化改性技术之一，它可以起到热处理和表面防腐的双重作用。这种技术在国外已被大量应用，其技术核心即无公害的盐浴配方。现今国内外的液体氧氮化技术均针对各种钢 材、Fe基材料、粉末冶金件等等，而针对镁合金的相关熔盐氧氮化技术尚未见报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种镁合金表面熔盐氧碳硫共渗耐腐蚀陶瓷涂层及其制备和应用，它是能够提高镁合金表面硬度、耐磨性和耐腐蚀性能的复合表处理工艺技术，解决镁合金制成的工件耐腐蚀的问题，并克服具有深孔内壁型的镁合金异形复杂件在微弧氧化中无法得到耐蚀层保护的缺点。本专利技术的技术方案是:—种镁合金表面熔盐氧碳硫共渗耐腐蚀陶瓷涂层，在镁合金表面上进行液体氧碳硫共渗处理，获得具有良好耐腐蚀性能的陶瓷涂层，涂层厚度均匀致密，陶瓷涂层的厚度在10-60微米(优选为20-50微米)范围内，陶瓷涂层的成分主要包括MgO，并含有C和S成分，其中:MgO 占 75-90wt%, C 占 9.7-24.9wt%, S 占 0.1-0.3wt%。所述镁合金表面熔盐氧碳硫共渗耐腐蚀陶瓷涂层的制备，以镁合金为基底材料，将镁合金工件浸入液体氧碳硫共渗溶液中，在镁合金表面获得具有良好耐腐蚀性能的陶瓷涂层，具体步骤如下:( I)对镁合金工件进行表面机械预处理，并除去镁合金表面上的油污，在有机溶剂中超声清洗5-10分钟，在70-100摄氏度的烘箱中烘干；(2)将镁合金工件装入温度为260-295摄氏度的液体氧碳硫共渗炉腔内，保温20-120 分钟；(3)将镁合金工件取出，于70-90摄氏度的热水中冷却，并将镁合金工件清洗干净，烘干；(4)将烘干后的镁合金工件进行机械表面抛光处理，除去表面氧化疏松层；(5)将镁合金工件装入温度为260-295摄氏度的液体氧碳硫共渗炉腔内，保温10-30分钟；(6)将镁合金工件取出，于在70-90摄氏度热水中将镁合金工件清洗干净，烘干；(7)将镁合金工件置于100-120摄氏度的烘箱中加热10分钟，将镁合金工件取出浸油，最后空冷。所述的液体氧碳硫共渗溶液的熔盐中成分含有:25-35mol.%的Li+，20_35mol.%的 Na+，30-55mol.% 的 K+，5_10wt.% 的 CN0、0.1-0.2wt.% 的 S2-和 20_30wt.% 的 CO广，10-15wt%的NO” 15-20wt%的KNO3及余量的0H—。在熔盐过程中，可引入熔盐内置式超声波。所述的去除油污是将工件浸入三氯乙烯或丙酮有机溶液中进行刷洗，超声清洗是把工件放入三氯乙烯或丙酮有机溶液中通过超声波清洗机清洗。`本专利技术镁合金表面熔盐氧碳硫共渗耐腐蚀陶瓷涂层，应用于镁合金制成的轮毂、散热片等各种工件的表面功能性处理。本专利技术中，液体氧碳硫共渗炉均为常规技术。例如:液体氧碳硫共渗炉的规格型号是YTD60-60/35KW，生产厂家是沈阳兴沈电热设备制造公司。本专利技术的优点及有益效果是:1、本专利技术利用耐腐蚀氧碳硫共渗陶瓷涂层良好的耐腐蚀性能，较常规微弧氧化膜得到大幅度改善的渗层硬度和耐磨性能，采用液体氧碳硫共渗技术在镁合金基材表面上获得耐腐蚀氧碳硫共渗陶瓷涂层，得到能够提高渗层与基体之间结合强度高、有效抑制渗层剥落的耐腐蚀氧碳硫共渗层。2、本专利技术采用液体氧碳硫共渗技术处理获得的耐腐蚀氧碳硫共渗陶瓷涂层作为工作温度低于200摄氏度、常规环境条件下的镁合金表面功能性处理。其处理技术可靠，便于大批量生产，产品质量容易控制，所需设备简单，投资少。3、采用本专利技术制备的镁合金耐腐蚀氧碳硫共渗陶瓷涂层具有优良的综合性能，陶瓷涂层的硬度在Hvaci5IlO-HO范围内、陶瓷涂层的厚度在10-60微米范围内可调。这种耐腐蚀氧碳硫共渗陶瓷涂层的主要优点有:(I)陶瓷涂层与基体之间的结合性能好；(2 )可以有效地抑制陶瓷涂层剥落；(3)适当的表面强度、良好的耐磨、耐腐蚀性能。4、本专利技术液体氧碳硫共渗溶液成分简单，原料易得，适合工业化生产。【专利附图】【附图说明】图1为实施例1中熔盐氧碳硫共渗处理后的Mg-10Gd-4Y_0.4Zr镁合金照片。图2为实施例1中Mg-10Gd-4Y_0.4Zr镁合金耐腐蚀氧碳硫共渗陶瓷涂层的电子探针点扫描成分分析结果。图3为实施例1中Mg-10Gd-4Y_0.4Zr镁合金耐腐蚀氧碳硫共渗陶瓷涂层的极化曲线。图4为实施例1中Mg-10Gd-4Y_0.4Zr镁合金耐腐蚀氧碳硫共渗陶瓷涂层的磨损曲线。【具体实施方式】实施例1将稀土镁合金(Mg-10Gd-4Y_0.4Zr)样品经过表面机械抛光预处理，并浸入三氯乙烯有机溶剂中进行刷洗，除去镁合金表面上的油污，在三氯乙烯有机溶剂中超声清洗5分钟后，在80摄氏度的烘箱中烘干，置入温度为295摄氏度的液体氧碳硫共渗炉腔(氧碳硫共渗炉使用的熔盐成分为30mol.%的Li+，30mol.%的Na+，50mol.%的K+，8wt.%的CNO'0.2wt.%的S2-和25wt.%的CO广，10wt%的NO” 15wt%的KNO3及余量的0F)内，保温90分钟，在80摄氏度热水中 冷却，将工件清洗干净，并干燥。将工件表本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种镁合金表面熔盐氧碳硫共渗耐腐蚀陶瓷涂层，其特征在于，在镁合金表面上进行液体氧碳硫共渗处理，获得具有良好耐腐蚀性能的陶瓷涂层，涂层厚度均匀致密，陶瓷涂层的厚度在10?60微米范围内，陶瓷涂层的成分主要包括MgO，并含有C和S成分，其中：MgO占75?90wt%，C占9.7?24.9wt%，S占0.1?0.3wt%。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：牛云松，于志明，杜丹丹，
申请(专利权)人：中国科学院金属研究所，
类型：发明
国别省市：
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