化學(xué)轉(zhuǎn)化處理是一種最常用的鋁型材表面處理方法，在鋁鎂合金型材中也是如此；目前鋁鎂合金型材表面處理中化學(xué)轉(zhuǎn)化處理占大部分，其特征及內(nèi)容如下所述；

1：化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的定義和歷史

在工業(yè)上，各種鋁型材表面處理如下表所示；其中化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的簡(jiǎn)要定義為：通過(guò)對(duì)鋁型材表面進(jìn)行化學(xué)處理，在其表面生成不溶性化合物保護(hù)膜的方法；將處理對(duì)象的鋁型材基體與含有無(wú)機(jī)鹽或樹(shù)脂等有機(jī)物水溶液接觸，在鋁型材表面形成無(wú)機(jī)或有機(jī)復(fù)合薄膜的表面處理方法；

化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的基本原理是以反應(yīng)初期腐蝕為驅(qū)動(dòng)力，由金屬-處理液界面附近的pH變化引起無(wú)機(jī)結(jié)晶或非晶態(tài)的薄膜析出，賦予鋁型材防腐蝕性能；英文conversion就是轉(zhuǎn)化，從鋁型材基體表面的金屬溶出與處理液中的金屬成分 轉(zhuǎn)化形成沉淀；

從生產(chǎn)原理看，這種化學(xué)轉(zhuǎn)化膜是比較薄的（厚度為0.02~3μm），單獨(dú)存在時(shí)不會(huì)具有較強(qiáng)的耐腐蝕性能；這種化學(xué)轉(zhuǎn)化膜不像陽(yáng)極氧化、電鍍這些借助外力發(fā)生的反應(yīng)，所謂基體溶解是通過(guò)微觀能量形成的，顯微觀察發(fā)現(xiàn)溶解發(fā)生在陽(yáng)極部位；

從歷史上看，19世紀(jì)發(fā)掘古代埃及金字塔時(shí)，從出土文物中發(fā)現(xiàn)了一塊很有名的、經(jīng)過(guò)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的鐵片；受此啟發(fā)，英國(guó)于1906年申請(qǐng)了磷酸鹽轉(zhuǎn)化處理第一個(gè)專(zhuān)利；以此為開(kāi)端，通過(guò)磷酸鹽為主要成分的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理，形成鋼鐵零部件防銹保護(hù)膜，持續(xù)發(fā)展了100多年；

化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的最大特點(diǎn)是基體的溶解析出，并且通過(guò)溶解析出達(dá)到調(diào)節(jié)基體與表面圖層相互關(guān)系的功能性膜層，特別是作為涂裝的基底使用的情況很多；而且在拉拔、鍛造、擠壓等加工時(shí)與潤(rùn)滑劑聯(lián)用，以達(dá)到更容易進(jìn)行塑性加工的目的；甚至進(jìn)一步，也可用于拉絲行業(yè)；而且適用于鋼鐵、鋅合金、鋁型材、鎂合金、鈦、不銹鋼等幾乎所有的金屬，從廣泛應(yīng)用性方面來(lái)說(shuō)，化學(xué)轉(zhuǎn)化處理是表面處理中最常見(jiàn)的處理方法；

處理液與鋁型材表面潤(rùn)濕的方式有，鋁型材浸泡在處理液中或噴淋處理液到鋁型材表面，還有涂布的特殊情況；鋁型材涂裝制品，幾乎大部分都需要進(jìn)行化學(xué)轉(zhuǎn)化處理；化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的種類(lèi)以鉻酸鹽系、磷酸鹽系和其他的金屬鹽系為主；近年來(lái)，出現(xiàn)了含有水溶性樹(shù)脂的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理液，其樹(shù)脂成分也同時(shí)在轉(zhuǎn)化膜中析出，通過(guò)有機(jī)-無(wú)機(jī)的復(fù)合化以實(shí)現(xiàn)較高的性能；最常見(jiàn)的典型化學(xué)轉(zhuǎn)化處理是汽車(chē)車(chē)身和零部件采用的磷酸鋅系處理；

含鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理有六價(jià)鉻的鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜和三價(jià)鉻的鉻酸鹽轉(zhuǎn)化膜；在鋁型材材料中以鉻酸鹽為主要成分的六價(jià)鉻酸鹽化學(xué)轉(zhuǎn)化處理已經(jīng)應(yīng)用了很長(zhǎng)時(shí)間，從其優(yōu)異的耐腐蝕性、易管理性、通用性上可以說(shuō)是一種萬(wàn)能的化學(xué)轉(zhuǎn)化處理；人們?cè)敿?xì)的研究了其耐腐蝕機(jī)理與化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的結(jié)構(gòu)，闡明了這是因?yàn)榱鶅r(jià)鉻具有自愈性；

即使在鋁鎂合金型材中六價(jià)鉻的鉻酸鹽轉(zhuǎn)化處理也是非常有效的，從較早以前就已經(jīng)在飛機(jī)部件等表面處理中使用，在DOW系列、JIS中已分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)化；其槽液由重鉻酸鹽、氟化物、無(wú)機(jī)酸等構(gòu)成；操作環(huán)境、排水處理等給環(huán)境造成很大的負(fù)擔(dān)；；其防腐蝕機(jī)理和鋁型材大體相同，幾乎未見(jiàn)類(lèi)似鋼鐵和鋁型材的研究報(bào)道；

化學(xué)轉(zhuǎn)化膜主要由六價(jià)鉻、三價(jià)鉻和氟化鎂構(gòu)成，能夠形成一個(gè)耐腐蝕性非常優(yōu)良的表面膜；下圖所示為鎂合金鋁型材六價(jià)鉻酸鹽系化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的反應(yīng)公式；初期，鎂合金鋁型材由反應(yīng)（1）、（2）開(kāi)始溶解，由反應(yīng)（4）~（6）形成含六價(jià)鉻化合物、三價(jià)鉻化學(xué)物、氟化鎂的化學(xué)轉(zhuǎn)化膜；

近年來(lái)，歐共體EU的廢棄電子電氣設(shè)備環(huán)境法規(guī)、RoHS指令對(duì)廢棄電子電氣設(shè)備中有害物質(zhì)限制，還有為了廢舊汽車(chē)回收和再循環(huán)而制定的ELV指令，形成了嚴(yán)格的政策，對(duì)世界的影響也很大；特別是在鎂合金的情況下，正在使用的零部件很多恰好是這些法規(guī)規(guī)定的對(duì)象，如便攜電子設(shè)備、汽車(chē)零部件等，規(guī)定使用六價(jià)鉻的處理受到了很大程度的限制；事實(shí)上，鎂合金化學(xué)轉(zhuǎn)化處理時(shí)，與鋁型材相比換成無(wú)鉻處理進(jìn)行的更早；此外，鍍鋅零部件和鋁型材車(chē)輪等采用的三價(jià)鉻鹽酸處理在鎂合金中應(yīng)用的實(shí)例卻很少；

2：鎂合金鋁型材無(wú)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理

下表列舉了鎂合金鋁型材無(wú)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理的種類(lèi)；無(wú)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化處理根據(jù)化學(xué)轉(zhuǎn)化處理膜的成分有磷酸鹽系、多種金屬鹽系和其他類(lèi)型；通過(guò)調(diào)研文獻(xiàn)和專(zhuān)利，提出了與鋁型材化學(xué)轉(zhuǎn)化膜相同的各種系別的轉(zhuǎn)化膜體系；在這些化學(xué)轉(zhuǎn)化處理中，目前商業(yè)化的主要是磷酸鹽系、鋯系和高錳酸系；

現(xiàn)在用于鎂合金鋁型材表面處理的無(wú)鉻化學(xué)轉(zhuǎn)化膜的溶液體系與用于鐵系材料的相同，以磷酸鹽系為主，由磷酸錳、磷酸鈣-錳、磷酸鈣-釩等組成；其他的也有V系、Ti/Zr系、高錳酸系等溶液體系；其中，在國(guó)內(nèi)外有實(shí)際業(yè)績(jī)的轉(zhuǎn)化膜類(lèi)型就是上述的磷酸鈣-X系轉(zhuǎn)化膜；該系的轉(zhuǎn)化膜是平衡涂裝基底性能和轉(zhuǎn)化膜耐腐蝕性的膜層；其中特別是磷酸鈣-錳轉(zhuǎn)化膜作為涂裝基底時(shí)，性能優(yōu)異；

通過(guò)觀察發(fā)現(xiàn)，從鋁型材表層到基體分布著Ca、Mn、O和P，轉(zhuǎn)化膜為非晶態(tài)，其構(gòu)成磷酸鈣和磷酸錳，甚至還會(huì)混入鋁型材中的Al和Mg，以磷酸鎂和氧化物的形式廣泛存在于轉(zhuǎn)化膜中；與廣泛使用的磷酸錳化學(xué)轉(zhuǎn)化膜相比較，磷酸鈣-錳轉(zhuǎn)化膜作為涂裝基底的性能就是具有良好的耐堿性；