论文部分内容阅读
镁合金是目前最轻的金属结构材料，而且有着优异的散热性能、抗电磁干扰性能和减震性能，镁合金也容易回收，因而已被广泛的应用于汽车工业、通讯电子、航空工业等领域。但由于镁合金很活泼，容易被腐蚀，使它的应用受到了限制。因此，需要对镁合金进行必要的表面处理。
本课题旨在研究AZ31镁合金表面处理的化学镀镍新工艺，探讨了工艺流程、镀液组成、pH值、温度、搅拌速度等因素对化学镀镍过程的影响，并探讨了热处理对镀层结构和性能的影响，同时利用动电位线性扫描(LSV)、电子扫描电镜(SEM)、X射线衍射分析(XRD)、金相显微镜等现代分析技术测试了镀层的性能。得到如下研究结果：
(1)得出了镁合金表面处理各道工序的最佳配方及工艺参数，确定镁合金表面化学镀镍的工艺流程为：碱洗→酸洗→浸锌→退锌→二次浸锌→化学镀镍→烘干(各步骤间水洗)。
(2)研究了不同的酸洗配方，确定出最佳酸洗配方及操作条件是：体积比为1：1的H3PO4(85％)与HF(40％)混合液，酸洗时间为40s，酸洗温度为室温，约25℃。由该配方酸洗处理后的试样表面能够沉积出比较致密、平整的Ni-P合金镀层。
(3)研究了不同浸锌配方对化学镀镍过程的影响，确定出最佳浸锌配方及工艺条件为：ZnO60g/L，NaOH300g/L，NH4HF28g/L，KNaC4H4O6·4H2O10g/L，NaNO22g/L，FeCl3·6H2O1g/L，CuSO4·5H2O3g/L，75-85℃。
(4)通过研究确定了镁合金化学镀镍的最佳工艺条件，在此条件下可获得磷含量11％以上的非晶结构Ni-P合金层，并且该镀层的耐腐蚀性能优异，与基体结合力强。
(5)热处理能有效提高基体与镀层的结合力，热处理温度在250℃以上时，镀层由非晶结构向晶态转变，耐腐蚀性能略有下降。
(6)研究了不同酸根离子对镁合金的腐蚀行为，其中Cl-和SO42-对镁合金的腐蚀作用强烈，PO43-和CO32-的腐蚀作用较弱，F-对镁合金具有缓蚀作用。