AZ31鎂合金鍍鎳工藝及其鍍層性能研究.pdf

1、鎂合金作為“21世紀(jì)的綠色材料”，以其輕量化而具有廣闊的發(fā)展前景。然而鎂合金耐腐蝕性能差，化學(xué)鍍與電鍍可以顯著保護(hù)鎂基體，提高其耐磨性及耐腐蝕性。本文以AZ31鎂合金為基體，對(duì)比研究了4種不同前處理工藝并獲取最佳前處理工藝；對(duì)化學(xué)鍍及電鍍鎳鍍層進(jìn)行了形貌（SEM）、結(jié)構(gòu)（XRD）、元素分析（XPS）及性能分析，并深入研究了工藝參數(shù)對(duì)化學(xué)鍍與電鍍鎳的影響。
　　本研究主要內(nèi)容包括：①HNO3+CrO3酸洗與HF活化后基體生成大量Mg

2、F2及少量MgO與Mg(OH)2；HNO3+CrO3酸洗與NH4HF2+H3PO4活化后基體表面除生成MgF2外，還可能生成Mg3(PO4)2與AlPO4；經(jīng)HNO3+H3PO4酸洗與HF活化后基體表面生成 MgF2，伴隨少量 MgO與 Mg(OH)2；經(jīng) HNO3+H3PO4酸洗與 NH4HF2+H3PO4活化后基體表面會(huì)生成Mg3(PO4)2與AlPO4及少量MgF2。②前處理工藝為HNO3+H3PO4酸洗與 NH4HF2+H3PO

3、4活化所得鍍層表面形貌平整，鍍層性能最佳。③前處理工藝為HNO3+CrO3酸洗與 HF活化以及HNO3+H3PO4酸洗與 HF活化所得鍍層為低磷鍍層；前處理工藝為 HNO3+CrO3酸洗與 NH4HF2+H3PO4活化以及HNO3+H3PO4酸洗與NH4HF2+H3PO4活化所得鍍層為高磷鍍層。④化學(xué)鍍鎳的最佳pH值為6.5，最佳溫度為90-95℃，最佳主鹽濃度為24g/L，最佳還原劑濃度為24 g/L，硫脲含量不宜超過2.4 mg/L

4、，最佳鍍鎳時(shí)間應(yīng)為60 min；電鍍鎳最佳陰極電流密度為0.02A/m2。⑤XRD顯示，化學(xué)鍍鎳層為非晶結(jié)構(gòu)。電鍍鎳層顆粒取向有Ni（111）、Ni（200）、Ni（220），其擇優(yōu)取向?yàn)?Ni（111）晶面，電鍍鎳層呈現(xiàn)典型的晶體形態(tài)。⑥XPS分析顯示：化學(xué)鍍鎳層表面，鎳主要以單質(zhì)鎳（27％）、NiO(33%)以及Ni(OH)2（40%）形式存在。磷主要以單質(zhì)磷（20%）、PO42-（17%）以及PO43-（63%）形式存在?；瘜W(xué)鍍鎳