鎂合金無(wú)鉻低成本化學(xué)鍍Ni-P工藝研究.pdf

1、鎂合金是21世紀(jì)最富有開(kāi)發(fā)潛力的“綠色工程材料”,廣泛應(yīng)用于航空航天、電子電器、交通工具等領(lǐng)域。它具有密度小、比強(qiáng)度和比剛度高、阻尼減震性好、電磁屏蔽性強(qiáng)、易機(jī)械加工和可再回收利用等優(yōu)點(diǎn),但是在實(shí)際應(yīng)用中存在表面硬度低、耐腐蝕性差等問(wèn)題,嚴(yán)重影響了鎂合金的工程使用。目前國(guó)內(nèi)外主要采用化學(xué)鍍Ni-P合金等措施來(lái)提高其耐蝕性和裝飾性,但存在著前處理工序含有污染嚴(yán)重的鉻離子、以NiCO3為主鹽成本高、鍍層硬度較低、工作條件要求苛刻等問(wèn)題。

2、r>　　本文采用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、顯微硬度儀(HV)等多種分析手段,結(jié)合銼刀試驗(yàn)、NaCl溶液腐蝕試驗(yàn),以價(jià)格低廉的NiSO4為主鹽,采用二次浸鋅等環(huán)保型前處理工序、并在鍍液中加入RE和V5+,系統(tǒng)研究了AZ31鎂合金表面化學(xué)鍍層形貌、附著力、顯微硬度、耐腐蝕性以及工作條件的要求等內(nèi)容,最終通過(guò)正交試驗(yàn)方法確定了最優(yōu)的無(wú)鉻低成本化學(xué)鍍Ni-P工藝,為工業(yè)生產(chǎn)提供了科學(xué)依據(jù)。采用組織分析和性能對(duì)比的方法,研究了采用一

3、次浸鋅、二次浸鋅等前處理工序代替含鉻、含氰的前處理工序?qū)︽V合金化學(xué)鍍Ni-P質(zhì)量的影響。
　　結(jié)果表明:采用二次浸鋅的前處理工序,可以得到表面平整光滑、顆粒均勻、與基體結(jié)合力強(qiáng)、耐腐蝕性好的化學(xué)鍍Ni-P合金層,并具有綠色環(huán)保性。以二次浸鋅為基礎(chǔ),以價(jià)格低廉的NiSO4為主鹽,并添加少量V5+,既較大幅度地降低了生產(chǎn)成本,又有效提高了鎂合金鍍層表面顯微硬度,鍍液中含V5+量為0.6g/L時(shí),表面顯微硬度可由原Ni-P層的360 H

4、V0.1提高到450HV0.1左右,有效延長(zhǎng)了鎂合金零部件的使用壽命。研究結(jié)果表明RE活性元素的加入,可將化學(xué)鍍的施鍍溫度由85℃降低到40℃,施鍍時(shí)間由60min縮短到25min,在節(jié)能降耗的同時(shí),大大提高了生產(chǎn)率。經(jīng)過(guò)優(yōu)化后的化學(xué)鍍工藝為:NiSO428~32g/L,C6H5Na3O712~18g/L,NaH2PO242g/L,NH4HF210~15g/L,HF(40％)5~10ml/L,V5++0.6g/L,RE0.15g/L;p