镁合金压铸可以氧化,但需通过特定工艺实现,且其氧化特性与铝合金等材料存在显著差异,需结合镁合金的化学特性和压铸后的表面状态针对性设计工艺。以下从 “镁合金为何能氧化”“氧化的核心工艺”“氧化的应用价值与注意事项” 三方面展开详细说明:
镁是化学活性极强的金属(标准电极电位约 - 2.37V,远低于铝的 - 1.66V),在自然环境中会迅速与氧气反应生成氧化镁(MgO),但自然氧化形成的氧化膜存在明显缺陷:
- 膜层疏松多孔:氧化镁的晶格体积(约 1.19cm³/mol)与镁基体(约 13.97cm³/mol)差异极大,导致氧化膜无法紧密附着在基体表面,无法阻挡氧气、水分进一步渗透,起不到有效防护作用。
- 稳定性差:自然氧化膜在潮湿、酸性 / 碱性环境中易溶解,反而可能加速镁合金的腐蚀(如电化学腐蚀)。
因此,镁合金压铸的 “氧化” 并非依赖自然反应,而是通过人工控制的化学 / 电化学工艺,在压铸零件表面生成一层致密、均匀、结合力强的氧化膜,解决自然氧化膜的缺陷,实现防护或功能需求。
针对镁合金压铸零件(表面可能存在压铸缺陷,如气孔、缩松、分型线等,需先做前处理),工业上常用的氧化工艺主要有两类:
通过将镁合金压铸件浸入特定化学溶液(如铬酸盐、磷酸盐、无铬环保型溶液),利用化学反应在表面生成一层厚度较薄(通常 0.5-5μm)的氧化膜,核心特点是 “无外加电源,工艺简单”。
- 提升耐蚀性:氧化膜可有效隔绝镁基体与空气、水分、腐蚀性介质(如汗液、工业废气),解决镁合金 “易腐蚀” 的痛点,扩大其在消费电子(如手机中框)、汽车(如仪表盘支架)、医疗器械中的应用;
- 增强表面功能:氧化膜可作为 “底层”,提升后续涂装、喷漆、粘接的附着力(避免涂层脱落);部分硬质阳极氧化膜可直接作为耐磨表面(如机械运动部件);
- 装饰性需求:通过阳极氧化可实现黑色、灰色等均匀色彩,替代传统的电镀工艺(镁合金电镀难度高),满足外观要求。
- 前处理必须彻底:压铸零件表面的脱模剂、油污、气孔、毛刺会直接导致氧化膜 “漏镀”“针孔”,因此需经过 “除油→酸洗(去除自然氧化膜)→活化→水洗” 等步骤,确保表面洁净;
- 工艺参数严格控制:无论是化学氧化还是阳极氧化,温度(通常 20-40℃,过高易导致膜层疏松)、时间(5-30 分钟)、溶液浓度均需精准把控,否则会影响膜层质量;
- 后续封闭处理:氧化膜(尤其是化学氧化膜)存在微小孔隙,需通过 “封闭处理”(如浸入硅烷溶液、热水封闭)填充孔隙,进一步提升耐蚀性;
- 避免与铝合金混淆:镁合金氧化工艺不能直接套用铝合金(如铝合金常用硫酸阳极氧化,镁合金用则会剧烈反应),需专用的镁合金氧化配方,否则会导致零件报废。