镀液及工艺参数对镁合金化学镀Ni-P的影响研究

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时间:2019-05-15

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1、摘要摘要镁合金化学镀镍作为一种优良的表面处理技术,不仅可以获得较高的耐蚀性和耐磨性,而且能够在形状复杂的铸件上得到厚度均匀的镀层,近年来得到广泛的重视和应用。本文在传统镁合金化学镀镍方法的基础上,对镀液成分和操作条件进行改进,铡备出了与摹体结合牢固,耐腐蚀性能优异的化学镀镍层。通过用金相、显微硬度、x射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和能谱(EDX)等手段分析了化学镀镍层的组织结构以及热处理对镀层性能的影响,并对镀液稳定机理和化学镀镍机理作了初步探讨。结果表明:1.镁合金在碱性除油和活化阶段由于表面Mg(oH)。和MgF。膜层的形成,受到的腐蚀很小。不同配方的酸性浸蚀溶液可

2、以得到不同的腐蚀程度和表面形貌。配方2(Cr眈+HNO。)腐蚀速度为11.8~12.5pm/min,存在明显相界腐蚀。配方1(CrO。+KF)腐蚀速度为0.4~0.61un/min,无明显相界腐蚀,因此酸洗应选用配方1。2.主盐、还原剂、络合剂、pH值、温度对镀速和镀液的稳定性有很大的影响,实验结果表明最佳的碱式碳酸镍的浓度为lOg/L,次亚磷酸钠浓度为209/L,单独使用柠檬酸作络合剂的最佳用量为59/L;镀液的pH值最佳范围在6.3~6.7,温度控制在78~82。C之间,就能比较好的兼顾镀速和镀液稳定性。3.稳定荆是镀液稳定的主导因素,本实验对硫脲安全的范围是0.5~tmg

3、/L,硫脲的最适宜的值是0.75mg/L。4.随镀液使用周期的增加,镍沉积速度与镀液稳定常数下降。镀液使用超过3周期时,稳定性与沉积速度快速下降,其原因与镀液中出现沉淀有关。5。热处理对镀层组织结构有重要的影响,随着加热温度的提高,镀层的x射线衍射峰逐渐尖锐,衍射强度不断增大。镀层由非晶态到晶态转变,最终的平衡相都是面心立方的Ni晶体和体心立方的Ni。P化合物两相组织。6.Ni—P合金镀层硬度受热处理温度的影响较大。热处理温度在300。C以下硬度略有变化,硬度值在600IN左右:到350。C时,镀层中析出第二相Ni,P,使硬度大大增加,并于400℃硬度达到最大值,约为1038H

4、V。7.不论镀层是否晶化,热处理均不改变孔隙率;化学镀层的浓硝酸腐蚀实北京T业大学工学硕士学位论文验表明化学镀层的耐蚀性良好;利用热震实验和锉刀实验评价镀层的结合力,实验结果表明镀层的结合力良好。关键词镁合金;化学镀镍:腐蚀:稳定性玎捅要ABSTRACTAsakindofexcellentsurfacetreatmenttechnology,electrolessnickelplatingOilmagnesiumalloygainsnotonlybettercorrosionresistanceandabrasionresistancebutalsouniformcoating

5、oncomplicatedcastings,whichhasbeengainedwiderecognitionandapplicationinrecentyears.Onthebasisoftraditionalelectrolessnickelplatingonmagnesiumalloys,solutioncompositionandoperatingconditionwereimprovedandanickelcoatingwithbetteradhesionandcorrosionresistancewasprepared.Byusingmetallographican

6、alysis,microhardness,SEM,XRDandEDX,thestructureconfigurationofthecoatingandtheinfluenceoftheheattreatmentonthepropertiesofthecoatingwerestudied.inaddition,thepapermadeapreliminarydiscussonthemechanismofbathstabilityandelectrolessdeposition.Theresultsofthisstudyshowthat:1.Thecorrosiononmagnes

7、iumalloysisverysmallinthestageofthealkalinecleaningandactivationduetotheformationofsuperficialMg(OH)2andMgF2film.AcidcleaningsolutionwithdifferentformulationsCanobtaindifferentcorrosiondegreeandsurfacemorphology.Corrosionraterangeofformulationtwo(C

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