镁合金az91d压铸件表面电镀研究进展

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1、水玻璃封闭法水玻璃封闭法主要用于化学氧化层水玻璃xNao·ySi0温度时间50克／升90一loo℃30分钟镁合金AZ91D压铸件表面电镀研究进展周传哲李宁黎德育哈尔滨工业大学应用化学系黑龙江哈尔滨150001摘要本文对AZ91D压铸件镁合金表面电镀进行简要总结。镁合金电镀的前处理阶段极为关键，它的好坏直接关系到最终镀层的好坏。对于浸锌阶段，通过比较一次浸锌，二次浸锌，浸锌合金三种前处理工艺发现二次浸锌和浸锌舍金层的性能优于一次浸锌层；对于预镀铜阶段，氰化物镀铜性能优异，但氰化物有毒对环境污染，所以现在国内大力提倡研究无氰碱性镀铜工艺。关键词AZ91D压铸件镁合金浸锌无

2、氰镀铜镁元素在地壳中含量极其丰富，并且在海水中也含有大量的镁；更为重要的是我国是世界上镁资源最丰富的国家，储量居世界首位，约占世界探明储量的1／4[1】。镁的密度小，仅为铁的1／4，铝的2／3；并且它具有高强度，高比重，高热导，很好的电磁屏蔽，易于机械加工等特点。由于上述特性镁被广泛应用在汽车，航天，电子元气件等领域晗】。目前应用最为广泛的就是AZ91D压铸件镁合金。但是，镁自身也有许多的缺点，如：镁的抗腐蚀，抗磨擦性差，化学活性极高严重阻碍了镁极其合金的广泛应用。镁是所有工业合金中化学活泼性最高的金属，标准电极电位为一2．37V，比铁约低2V，比铝低约0．7V。目前

3、，限制镁合金在室外应用的最主要困难就是镁合金的抗蚀性差；它极易发生电偶腐蚀，从而影响了镁极其合金的机械稳定性并且严重影响了外观。一般是采用高纯镁合金，严格限制杂质元素铁，镍，铜的含量的方法来降低电偶腐蚀的发生pJ。一种最为有效的防腐的方法就是在镁表面上形成一层表面膜，抑制镁与大气的直接接触，从而起到保护作用。现在所用的表面处理的方法主要有：电镀，化学镀，阳极氧化，气相沉积，有机涂层等。在众多方法中，对基体进行电镀是最为节省成本，且效率最高的一种方法。lAZ91D镁合金的电镀1．1AZ91D压铸件镁舍金AZ91D合金的化学组成(质量分数)Al8．3—9．7％，Zn0．3

4、5一1．0％，Mn0．15—0．5％，Si≤O．01％，Cu≤O．03％，Ni≤O．002％，Fe≤0．005％，其它≤0．02％【4】。AZ91D的微观结构如图1所示¨1，主要由仪相(镁一242—的同溶体)，8枉fMgl7AIl2)以驶极少量的金属问化台物MnAl相组成萁中n棚囡溶津由阴种成分组成∞Aj．n5^Iot9A1．以及．5AIO5Zn，n相的橱蚀l乜位詹是高于纯镬的腐蚀电位，且随着锅青壁的增加腐蚀电位也线形增m】B相的电极电势比a9Al高150mV，但一扦的增蚀建率搠f【=lnfH与p胡之TfJ有电偶腐蚀发生，随着^I在q椰中岔量增加腐蚀电流值将降骶；"外

5、，锌漆加在a相中腐蚀电汽尢任何影响．当口相中包含i-i'llf饼蚀电势肯所提高，此时相应的腐蚀电流值jLir-JJI】倍”，按照文献。的研究口惆在梅蚀中的作刖‘接受剑台量，尺、}厦空删分布的影响，当B相的质量分数高，品粒鹰小时，B相近似连续分市Fn村]基体上，这叫可雌起到腩蚀辫敞培的作用，这时腐蚀速率碟低，栩反将品粗爱人时．B扪井市}}散，i羔时n1F形成惦蚀电儡斯导致台金的旃蚀性能下降．表面崖的抗蚀性要比基怍内的机弛性々f．就屉由f丧酬晏巾据有比内层舟带更加连续均匀的B崩。I2链／水唪东的F—pH圈为了能够研究AZ9ID压铸rF甓台金的麝i血特阼，我们首先从热力学角

6、隹外析镁／水体系的E—pH田．从而哉出镬在水中能融定存在的区域№能在水中发生L乜化学反应：Mg，Mg小+：￡21120+2一+20II+H21Mg++20H—Mg(OH)210反应：MgO+2H20—Mg(OH)2+H2T目2为镬存水巾稳定性的P,>urbaix图．图中丧不在25t时镬托·水中的稳定性随施加的电忙和p¨们变化而不同当镁离f的浓度使电位VNHE一237V戒小于此值时．则镬在整个pH值范嘲内揶是稳定的，即、NHE<一237V镁与水1、会发生反应．当VNHEH237VpHflli在84一II5封镁与水，旦逮夏7￡成一层堍rOftj。膜使铙姓于良好自I钝化状态

7、，当哇三位低于点划线caHf析氧．宅俺高于电剧线ch对析轲在0a与ob之间水不发生分解(折线旁边的数宁表示镬离子浓度的对数值J这压l五对氯的浓崖并小敏感，怛温度弭商时反直1：III映麓：糍。。誉“露，7-?J243≯。_ⅦII：1+匐川l{型、’⋯卜{”mr"”：甚擎兰』f，。{r—r1————————一’％“妒iM)tenlial—PFIdiagramsofmagneslum①②③线表示Mg和H：0的反应：①Mg+H20_Mgo+H2②M92++H20_Mgo+2H+③MpM92++2e方程式①和②是描述MgO的形成，而图2所对应的方程式的破折线区