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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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