專利名稱：鎂合金制品及其制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于一種鎂合金制品及其制作方法。
背景技術：
鎂合金具有質量輕、強度高、外觀華麗的特點，目前在通訊電子，汽車等領域得到日益廣泛的應用?，F(xiàn)有的鎂合金制品中，鍍層一般通過PVD技術直接鍍在鎂合金基體的表面，然而由于鎂合金基體表面組織凹凸不平，鍍層難以獲得良好的結合力。如此，限制了鎂合金在其使用范圍內(nèi)發(fā)揮優(yōu)勢。同時由于PVD技術的特點，鍍層大部分呈柱狀晶結構，鍍層表面不可避免地存在針孔等一些典型的缺陷，使其耐腐蝕、耐磨損性能有限。另外，該種單層的PVD亦難以有效地保護鎂合金基體。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述內(nèi)容，有必要提供一種鍍層結合力良好、耐腐蝕、耐磨損性能好的鎂合金制品。另外，還有必要提供一種上述鎂合金制品的制作方法。一種鎂合金制品，包括鎂合金基體與形成在鎂合金基體上的鍍膜，該鎂合金基體與鍍膜之間還形成有轉化膜，該轉化膜為復合物膜，其主要含有Mg、Al、0、P、Mn。一種鎂合金制品的制作方法，包括以下步驟提供一鎂合金基體；在鎂合金基體上進行化學轉化膜處理形成轉化膜，該轉化膜為復合物膜，其主要含有 Mg、Al、0、P、Mn ；在轉化膜表面進行PVD鍍形成鍍膜。相較于現(xiàn)有技術，本鎂合金制品在鎂合金基體與鍍膜之間形成有轉化膜，該轉化膜與鎂合金基體結合牢固，且轉化膜與鍍膜結合的表面平整，大大提高了與鍍膜的結合力， 使得鎂合金制品表面耐磨損、耐腐蝕。


圖1是本發(fā)明較佳實施例鎂合金制品的剖面示意圖；圖2是鎂合金制品的制作方法流程圖。圖3是圖1產(chǎn)品的制作過程中所用鍍膜機的結構示意圖。主要元件符號說明鎂合金制品10鎂合金基體 11轉化膜12鍍膜13鍍膜機100
鍍膜室20真空泵30軌跡21第一靶材22第二靶材23氣源2具體實施例方式請參閱圖1，本發(fā)明較佳實施例鎂合金制品10，如手機外売，包括鎂合金基體11、 形成在鎂合金基體11上的轉化膜12、以及形成在轉化膜12上的鍍膜13。所述轉化膜12的 厚度為0. 2 5 μ m，為復合物膜，其主要含有Mg、Al、0、P、Mn。所述鍍膜13的厚度為2 μ m 5ym0該鍍膜13包括第一膜層131與第二膜層132，第一膜層131為MgxOyNz連接層；第二 膜層132為CrxOyNz顏色層。該第一膜層131用以增強轉化膜12與第二膜層132的結合力， 其中第一膜層131與第二膜層132中的X，y，ζ的取值范圍均在1 10之間。請參閱圖2，該鎂合金制品10的制作方法包括以下步驟Sl 提供ー鎂合金基體11，該鎂合金基體11為Mg、Al等金屬材料的合金。將該 鎂合金基體11進行化學除油清洗，達到去除鎂合金基體11表面的細孔、盲孔中油污的目 的。化學除油的過程如下提供一種清洗溶液，該清洗溶液由Na2CO3, Na3PO4. 12Η20、辛基酚 聚氧乙烯、及H2O配成，且Na2CO3的濃度為25-30g/l，Na3PO4. 12H20的濃度為20_25g/l，辛基 酚聚氧乙烯的濃度為l_3g/l。將鎂合金基體11置入該清洗溶液中清洗，維持溶液溫度在 60-80°C，清洗時間為30-60S。S2 對化學除油后的鎂合金基體11進行水洗，以去除除油清洗后附著在鎂合金基 體11表面的除油藥劑。該水洗可為噴淋沖洗，時間20-60S。S3 對水洗后的鎂合金基體11進行堿蝕處理，以消低鎂合金基體11表面的凸出 部位。該凸出部位為鎂合金基體11表面的ー些毛刺，該毛刺在來料エ序的沖壓或壓鑄中形 成。堿蝕過程如下提供一種堿蝕溶液，該堿蝕溶液由NaOH、Na3PO4. 12H20、Na2C03、NaF、及 H2O配成，且NaOH的濃度在40-70g/l之間，Na3PO4. 12H20的濃度在10_20g/l之間，Na2CO3的 濃度為25-30g/l，NaF的濃度在40_50g/l之間。將鎂合金基體11置入該堿蝕溶液中進行 堿蝕處理，維持溶液溫度在40-50°C，堿蝕處理時間為3-k。堿蝕過程中，由于凸出部位接 觸堿蝕溶液的面積大，從而可以將凸出部位削平。S4 對堿蝕后的鎂合金基體11進行活化處理，以提高鎂合金基體11表面分子的活 性，利于增強與轉化膜12的結合力。活化處理過程如下提供一種活化溶液，該活化溶液由 HN03、HF、及H2O配成，其中HNO3與HF的質量比值為3 1，且配成后HNO3占溶液的質量百 分含量為1_10%，HF占溶液的質量百分含量為1_8%。將鎂合金基體11置入該活化溶液 中，活化溫度可為室溫，活化時間為3-20s。S5 對活化后的鎂合金基體11進行化學轉化膜處理，以在鎂合金基體11表面形成 轉化膜12。提供一種轉化膜溶液，該轉化膜溶液由磷酸ニ氫氨、高錳酸鉀、添加剤、及水配 成。所述添加劑包括硫化物與氨系有機物，且各占添加劑成分比重的10-20%。該轉化膜溶 液中，磷酸ニ氫氨的濃度為60-100g/l，高錳酸鉀的濃度為l_40g/l，添加劑的濃度為l-6g/1。將鎂合金基體11置入該轉化膜溶液中，維持溶液溫度在30°C，反應時間為20min。如此，將在鎂合金基體11表面形成轉化膜12。該轉化膜12平整地形成在鎂合金基體11表面，轉化膜12的厚度在0. 2 5 μ m，轉化膜12為一復合物膜，其主要含有Mg、Al、0、P、Mn 且Mg Al 0 P Mn的原子個數(shù)比范圍為(1 5) (1 5) O 10) (1 10) (3 10)。所述轉化膜12為在上述反應條件下，轉化膜溶液中的Mn，P，0元素與基材表面的Mg，Al元素發(fā)生雜合反應而形成。S6 將化學轉化膜處理后的鎂合金基體11進行烘干處理。S7 將烘干后的鎂合金基體進行PVD鍍膜，以在轉化膜12表面形成鍍膜13。將形成有轉化膜12的鎂合金基體11放入一真空鍍膜機100中，如圖3所示，該鍍膜機100包括一鍍膜室20及連接在鍍膜室20的一真空泵30，真空泵30用以對鍍膜室20抽真空。該鍍膜室20內(nèi)設有轉架(未圖示)、二第一靶材22及二第二靶材23。轉架帶動鎂合金基體11 沿圓形軌跡21運行，且鎂合金基體11在沿軌跡21運行時亦自轉。二第一靶材22與二第二靶材23關于軌跡21的中心對稱設置，且二第一靶材22相對地設置在軌跡21的內(nèi)外側， 二第二靶材23相對地設置在軌跡21的內(nèi)外側。每一第一靶材22及每一第二靶材23的兩端均設有氣源M，該氣源M吹出氣體粒子轟擊相應的靶材的表面，以使靶材表面濺射出粒子。當鎂合金基體11穿過二第一靶材22之間時，將鍍上第一靶材22表面濺射出的粒子， 當鎂合金基體11穿過二第二靶材23之間時，將鍍上第二靶材23表面濺射出的粒子。提供第一靶材鎂靶和第二靶材鉻靶分別置于鍍膜機的濺射源上，將鎂合金基體 11的偏壓調(diào)控在-150 -300V，鎂合金基體11的溫度控制在120°C，通入流量為150 300sccm(標準狀態(tài)毫升/分鐘)的氬氣、流量為1 50sccm的氮氣和l_50sccm的氧氣，占空比為50 100%，先開啟第一靶材鎂靶濺鍍，鎂靶的功率在8 16kw，轉架轉速為0. 5r/ min (轉/分鐘)，濺鍍60min。然后關閉鎂靶，開啟鉻靶濺鍍，鉻靶的功率在8 16kw，轉架轉速為0. 5r/min (轉/分鐘)，濺鍍60min。如此，轉化膜12的表面將鍍覆有所述鍍膜13， 從而獲得鎂合金制品10。該鍍膜13厚度在2-5 μ m，其包括第一膜層131與第二膜層132， 第一膜層131為MgxOyNz連接層，第二膜層132為CrxOyNz顏色層。第一膜層131用以增強轉化膜12與第二膜層132的結合力。其中X，y, ζ的取值范圍均在1 10。該鍍膜13與轉化膜12具有良好的結合力，且鍍膜13表面幾乎無針孔。本鎂合金制品10在鎂合金基體11與鍍膜13之間形成有轉化膜12，該轉化膜12 與鎂合金基體11結合牢固，且轉化膜12與鍍膜13結合的表面平整，大大提高了與鍍膜13 的結合力；同時，轉化膜12與鍍膜13形成的多層結構可很好地保護鎂合金基體11，使得鎂合金制品10表面耐磨損、耐腐蝕。
權利要求
1.一種鎂合金制品，包括鎂合金基體與形成在鎂合金基體上的鍍膜，其特征在于該鎂合金基體與鍍膜之間還形成有轉化膜，該轉化膜為復合物膜，其主要含有Mg、Al、0、P、Mn。
2.如權利要求1所述的鎂合金制品，其特征在于所述轉化膜的厚度為0.2 5 μ m，所述鍍膜的厚度為2 5μπι。
3.如權利要求1所述的鎂合金制品，其特征在于所述鍍膜包括第一膜層及第二膜層， 第一膜層為MgxOyNz層，第二膜層為CrxOyNz，其中第一膜層與第二膜層中x，y，ζ的取值范圍均在1 10之間。
4.如權利要求1所述的鎂合金制品，其特征在于所述轉化膜中Mg Al 0 P Mn 的原子個數(shù)比范圍為(1 5) (1 5) Ο 10) (1 10) (3 10)。
5.一種鎂合金制品的制作方法，包括以下步驟提供一鎂合金基體；在鎂合金基體上進行化學轉化膜處理形成轉化膜，該轉化膜為復合物膜，其主要含有 Mg、Al、0、P、Mn ；在轉化膜表面進行PVD鍍形成鍍膜。
6.如權利要求5所述的鎂合金制品的制作方法，其特征在于所述方法還包括在化學轉化膜處理前對鎂合金基體進行化學除油清洗的步驟。
7.如權利要求6所述的鎂合金制品的制作方法，其特征在于所述方法還包括在化學除油清洗后對鎂合金基體進行堿蝕處理的步驟。
8.如權利要求7所述的鎂合金制品的制作方法，其特征在于所述方法還包括在堿蝕處理后對鎂合金基體進行活化處理的步驟。
9.如權利要求5所述的鎂合金制品的制作方法，其特征在于所述化學轉化膜處理在一轉化膜溶液中進行，該轉化膜溶液由磷酸二氫氨、高錳酸鉀、添加劑、及水配成，所述添加劑包括硫化物與氨系有機物，且各占添加劑成分比重的10 20%。
10.如權利要求5所述的鎂合金制品的制作方法，其特征在于所述鍍膜的厚度在 2-5 μ m之間，其包括第一膜層及第二膜層，第一膜層為MgxOyNz層，第二膜層為CrxOyNz層，其中第一膜層與第二膜層X，y, ζ的取值范圍均在1 10之間。
全文摘要
本發(fā)明公開一種鎂合金制品及其制作方法，該鎂合金制品包括鎂合金基體、形成在鎂合金基體上的轉化膜、及形成在轉化膜上的鍍膜。該轉化膜為復合物膜，主要含有Mg、Al、O、P、Mn。該鎂合金制品的制作方法包括提供一鎂合金基體；在鎂合金基體上進行化學轉化膜處理形成轉化膜，該轉化膜為復合物膜，其主要含有Mg、Al、O、P、Mn；在轉化膜表面進行PVD鍍形成鍍膜。通過上述方法制作的鎂合金制品，鍍膜結合力好，耐磨損、耐腐蝕。
文檔編號C23C28/04GK102534616SQ20101059238
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月16日 優(yōu)先權日2010年12月16日
發(fā)明者張新倍, 毛盾, 蔣煥梧, 陳文榮, 陳正士 申請人:鴻富錦精密工業(yè)(深圳)有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司