鎂合金表面化學(xué)鍍Ni-P層的制備及其耐蝕性的研究.pdf

1、鎂及鎂合金(如AZ91D)具有密度小、比強(qiáng)度高、尺寸穩(wěn)定性好及良好的磁屏蔽性等一系列特性，正成為現(xiàn)代高新技術(shù)領(lǐng)域中最有希望的材料，其性能優(yōu)于鋁基合金。它以其優(yōu)異的力學(xué)性能、物理性能已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于航空航天、汽車工業(yè)、電子工業(yè)等領(lǐng)域，然而，鎂合金在各介質(zhì)中的耐蝕性差使其應(yīng)用受到了制約。如何解決這個(gè)問題，一直是人們所關(guān)注的課題。 現(xiàn)有許多表面工程技術(shù)被用來提高鎂合金的耐蝕性，如化學(xué)氧化、電化學(xué)氧化、著色、酸鹽轉(zhuǎn)化膜層等。由于化學(xué)氧化

2、膜薄而軟，電化學(xué)氧化膜脆而多孔，故氧化處理法很少單獨(dú)使用。針對其它表面改性技術(shù)的局限，本文采用一種金屬表面化學(xué)鍍鎳技術(shù)，對AZ91D鎂合金進(jìn)行表面化學(xué)鍍Ni-P的研究。 在前人的基礎(chǔ)上，通過查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料，課題進(jìn)行了在AZ91D表面上進(jìn)行直接化學(xué)鍍鎳的研究，并且通過正交試驗(yàn)，探討了在酸性條件下鎂合金表面直接化學(xué)鍍鎳層的制備，并對Ni-P層的組織結(jié)構(gòu)、電化學(xué)性能特性進(jìn)行了研究。 研究結(jié)果表明：利用化學(xué)鍍鎳技術(shù)可以在鎂合金

3、表面形成Ni-P合金層，實(shí)驗(yàn)配置簡單，操作方便，避免了預(yù)鍍中間層的麻煩。通過正交實(shí)驗(yàn)得到了制備Ni-P層的最佳工藝參數(shù)(前處理：除油(10min)—酸洗(10min)—活化(12min)，NiSO4·6H2O(10g/1)，Na2HPO4·H2O(20g/1)，HF40％(10ml/1)，Na3C6H5O7·2H2O(7g/l)，NH4HF2(8g/l)，緩沖劑少量，PH=5.5，溫度80±2℃)，并且測定了鍍層的厚度、顯微硬度，分析了

4、鍍態(tài)的組織結(jié)構(gòu)和表面形貌。在基體上得到了均勻、致密、非晶態(tài)的鍍層；熱震實(shí)驗(yàn)和劃痕實(shí)驗(yàn)的結(jié)果表明鍍層與襯底具有良好的結(jié)合力，從鍍層的劃痕形貌上看，鍍層基本無剝落現(xiàn)象。在三種不同的腐蝕條件下與基材的電化學(xué)腐蝕性能進(jìn)行對比，結(jié)果顯示Ni-P鍍層的自腐蝕電位均得到了很大提高；為了進(jìn)一步檢驗(yàn)化學(xué)鍍Ni-P的耐蝕性，將其與不銹鋼、鍍層熱處理后的耐蝕性進(jìn)行了比較，說明化學(xué)鍍鎳層的耐蝕性介于不銹鋼和經(jīng)熱處理后鍍層之間。在3.5％NaCl溶液中，通過電化