AZ31镁合金化学镀工艺及性能的研究

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1、北京科技大学硕士学位论文AZ31镁合金化学镀工艺及性能的研究姓名：侯红梅申请学位级别：硕士专业：材料学指导教师：孙冬柏20091215北京科技大学硕士学位论文摘要本文以提高AZ31镁合金的耐蚀耐磨性能为导向，并以为扩大AZ31镁合金在航空航天、汽车、电子和国防工业的应用牵引，研究和设计了化学镀的前处理工艺及化学镀工艺；获得了在AZ31镁合金上进行的化学镀的最佳工艺配方；研究了Ni．P合金镀层的结构，考察了镀层的电化学、力学等功能特性；探索了镀液周期使用对镀层性能的影响。通过系统的研究，成功地获得了

2、AZ31镁合金化学镀的优化工艺，并得到了镀层结合强度、耐蚀耐磨性能及镀层沉积速率与前处理和化学镀工艺参数之间的影响关系；从而实现了通过化学镀层保护AZ31镁合金，扩大其应用范围的目标。本文的研究内容主要包括：前处理工艺的的选择，研究了一步法和两步法对Ni．P合金镀层性能的影响；分析了前处理各阶段工艺参数和镀液工艺参数与化学镀Ni．P合金镀层性能之间的规律；采用XPS分析了碱性侵蚀、酸性侵蚀、活化后基体表面成分，及其Ni．P形核长大的机理；采用x衍射技术分析了Ni．P合金的晶化过程及其结构和性能的变

3、化规律；通过镀液补加和稳定性测试研究了镀液的使用寿命及对化学镀层性能的影响；通过电化学测试技术和摩擦磨损分析技术，研究了Ni．P合金镀层的耐蚀耐磨性能。镁合金化学镀工艺的研究表明：前处理工艺是化学镀Ni．P合金的关键，镀层沉积速率、结合力、耐蚀性能和耐磨性能与前处理工艺各因素参数密切相关；获得表面均匀致密、结合力良好、耐蚀耐磨性能高的Ni．P合金镀层的最佳前处理工艺是：Cr03240g／L，HN03(68％)40ml／L，酸洗时间40s；HF(40％)370ml／L，活化时间10分钟。随着镀液主盐

4、、还原剂、添加剂、温度、pH值的变化，镀层磷含量、镀速及耐蚀性能也发生改变；Ni．P合金的性能研究表明：在3．5wt．％的NaCl溶液腐蚀介质中，P含量约为12％的Ni．P合金镀层显示出优良的耐蚀耐磨性能；Ni．P合金镀层的耐磨性与硬度成线性关系，热处理完全晶化后耐磨性与镀铬层相当。随着化学镀的使用周期的延长，镀液的稳定性下降，当使用到第5周期时镀液发生分解或者出现NaF和NiF2沉淀，镀液的使用寿命缩短。关键词：AZ31镁合金，前处理，化学镀，耐蚀性，耐磨性．．III．．北京科技大学硕士学位论文

5、AbstractPretreatrnentprocessandelectrolessplatingareinvestigatedinthisdissertation，whichisfunctiomalorientedandmotivatedbyincreasingAZ31magnesiumalloyscorrosionandwearresistenceandenlargingAZ31magnesiumalloys’applicationinaerospace，automobile，electron

6、icsindustryanddefenseindustry．OptimumprocessprescriptionofelectrolessplatingisodtainedonAZ31magnesiumalloys；ThestructuresofNi-Palloysaresdutiedandtheirelectrochemical，mechanicalpropertiesareobserved；theinfluenceofplatingbathutilizing-cycleaboutperform

7、anceofplatingisexplored．Throughasystematicalstudy,optimizedprocessofelectrolessplatingonAZ31magnesiumalloysisrealized，theeffectsbetweenadheresionstrength，corrosionresistence，wearresistenceaswellasdepositionrateandprocessingparameterofpretreatment，elec

8、trolessprocessisfound．ThismakesthegoalOVerprotectingAZ31magnesiumbyplatingandexpandingtheirappliedrangecometure．Researchesinthisdissertationmainlyincludeseveralparts：electionofpretreatmentprocess，effectofone-stepmethodandtwe-stepmethodOVerperf