az31镁合金化学镀镍工艺及耐腐蚀性能的研究

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1、摘要AZ31镁合金化学镀镍工艺及其耐腐蚀性能研究镁合金是工程应用中最轻的金属结构材料，其比强度和比刚度大，具有良好的铸造性能、电磁屏蔽性能、机械加工性能、阻尼性能以及再加工回收特性，在航空航天、汽车、电子等领域正得到日益广泛的应用。但是镁合金的耐蚀性差。阻碍了镁合金的进一步开发应用。化学镀镍由于其镀层具有优异的耐蚀、耐磨性能，且镀层均匀、表面光洁，是镁合金有效的表面防护方法之一。本文针对具有良好塑性变形能力的Az31镁合金，结合金相观察，SEM观察，EDS分析、XRD分析，盐雾试验，动电位极化曲线测量等手段，系统地对前处理工

2、艺、化学镀镍工艺、镀液的周期使用、镀层耐蚀性能、初期沉积机理和腐蚀失效机理进行了研究。本文使用正交优化试验设计，以镀层结合力作为评价指标。优选确定的一步酸洗活化工艺，能简化A7_31镁合金前处理工艺，提高镀镍层结合强度和质量，且处理液不含c，、HF等对环境和人体有毒害的物质。对A7_31镁合金化学镀镍前处理工艺研究表明，经过前处理镁合金表面覆盖着一层均匀的MgF2膜，这一膜层具有保护镁合金不受到酸性化学镀镍液腐蚀的作用，且MgF2膜的表面状态、厚度以及与基体的结合牢固程度，直接决定了最终镀镶层与基体的结合强度和镀层质量．使用

3、正交试验法确定了化学镀镍工艺配方及工艺参数，研究了化学镀液周期使用方法，改进了镀液中Ni2+浓度的测定方法。采用SEM观察、EDS分析、结合力试验、全浸蚀试验结果表明，优化后的化学镀镍工艺获得的NiP镀层具有良好的表面质量、优异的结合强度和优良的耐蚀性能。通过中性盐雾试验对镀层进行腐蚀，试验表明20tan的化学镀镍层在96h盐雾试验中对基体的防护性能较好，达保护9级。导致Ni-P层防护失效的主要原因来自于试样表面及镀层内部的缺陷，通过改进化学镀镍工艺配方和严格控制工艺参数能减少镀层缺陷的产生．电化学动电位极化曲线表明，A7_

4、r3l镁合金表面化学镀镍后，自腐蚀电位相对基体镁合金正移1185mV，自腐蚀电流下降3个数量级；在极化曲线中存在明显的钝化区，其钝化的电位区间达到398mV：试样经过钝化处理能较大程度地提高NiP层的耐腐蚀性能。关键词：AZ31镁合金，前处理，化学镀镶，耐腐蚀性能，腐蚀失效AbstractStudyontheProcessandCorrosionResistanceofElectrolessNickelPlatingonAZ31MagnesiumAlloyMagnesiumisthegghtestmetalstructura

5、lmaterialincngineeringappli训仰．Itwillbewidelyusedinaerospace,automobileandelectronicsindustryforitsoutstandingcharacteristics，suchashighstrength-to-weightratio，excellentcastability,electromagneticshieldingproperty,machinability,dampingproperty,andrecyclecharacterist

6、ics．However,poorcorrosionresistancehasoftenpreventeditfromfurtherexploitation．Electrolessnickelplatinghasbeingoneoftheeffectivelysurfaceprotectionmethodsformagnesiumalloysduetoitsgoodcorrosionandwearresistance，deposituniformity,andgoodsurfacequality．Thepretreatment

7、forelectrolessnickelplatingandtechnologyofelectrolessnickelplatingofAZ31magnesiumalloy,whichhasgoodplasticdeformationability,hasbeenstadied；Thecorrosionresistauce,initialdepositedandcorrosionfailureofcoatinghavealsobeenstudiedsystematicallybyusingmetallographicobse

8、rvation，SEMobservation,EDSanalysis，XRDanalysis,saltspraytest,dccU'okineticpotentialpolarizationcurveresearchtechniques．Byesmgorthogonaltestmethod