納米晶鎂合金表面化學鍍Ni-P合金鍍層的研究.pdf

1、鎂合金由于具有密度低,比強度、比剛度、比彈性模量高,鑄造性能、切削性能好等優(yōu)點受到人們的極大關注,但是其耐蝕性差極大地限制了其在大規(guī)模民用工業(yè)方面的廣泛應用。目前人們采用多種表面處理方法來改善鎂合金的耐蝕性,已經取得了一定的進展。其中,化學鍍良好的仿型性和較強的工藝技術適應性的特點是其他方法所不具備的。
　　 近年來,國內外對鎂合金化學鍍展開了大量的研究,施鍍工藝不斷簡化,鍍層質量不斷提升。各種研究集中于通過改善施鍍工藝及后續(xù)處

2、理來改善鎂合金耐蝕性。但是鎂合金基體化學鍍Ni-P合金鍍層屬于陰極鍍層,孔洞等缺陷的存在會嚴重加速鎂合金基體的腐蝕,而鑄態(tài)鎂合金本身會不可避免地存在孔洞,而化學鍍是對工件表面的一個完整復制,包括缺陷,并且化學鍍過程本身也可能產生缺陷。所以,要提高Ni-P鍍層的耐蝕性,需要從基體入手,減少基體表面缺陷。
　　 本文通過多次反復試驗,優(yōu)選出最佳化學鍍工藝方案,獲得了外觀良好、厚度均勻,耐磨耐蝕性能均優(yōu)異的鍍層。并通過對基體鎂合金表面

3、進行納米化處理,細化基體晶粒,減少基體缺陷,提高基體表面質量,以進一步提高鎂合金表面Ni-P鍍層的耐蝕性。另外,本文還系統(tǒng)研究了熱處理對納米晶鎂合金表面Ni-P合金鍍層的影響。主要得到了以下結論:
　　 1、通過試驗,選擇了一個成本低廉、操作簡單且可以得到優(yōu)質鍍層的化學鍍工藝方案:NiSO4·6H2O16 g/L;NaH2PO2·H2O14 g/L;CH3COONa13 g/L;NH4HF8g/L;HF(40％)12 ml/L;

4、硫脲0.001 g/L;PH6.4±0.2;溫度80±2℃。
　　 2、該化學鍍工藝得到的Ni-P鍍層為典型的胞狀結構,晶胞致密、大小均勻,均在20-30μm,無明顯缺陷。含磷量都在5%～8%之間,為中磷鍍層。熱處理過程中,鍍層的表面形貌沒有發(fā)生明顯變化。
　　 3、納米化處理后的鎂合金表面化學鍍過程中,鍍速一開始要明顯慢于粗晶的鎂合金。這是因為在表面形核階段,比表面積更大的納米晶鎂合金遭遇到了更大的阻力。而在形核長大階

5、段,納米晶鎂合金的活化點更多,鍍速更快,鍍層厚度也更大。
　　 4、鎂合金基體表面的Ni-P鍍層硬度為427 HV,而納米晶鎂合金表面的Ni-P鍍層的硬度達到了689 HV,表現(xiàn)出了很高的硬度。經熱處理后,鍍層的硬度又得到了更進一步的提升,尤其是300℃熱處理后,硬度達到了1130 HV。硬度的提升使得鍍層的耐磨性能也得到了大幅提升,且摩擦系數(shù)也相應略有減小。
　　 5、鎂合金納米化后耐蝕性能有所降低,然而經納米化處理后