本文關鍵詞：AZ31鎂合金表面化學鍍鎳工藝研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

AZ31

第21卷第4期2009年7月

腐蝕科學與防護技術

Vo.l21No.4Ju.l2009

AZ31鎂合金表面化學鍍鎳工藝研究

石西昌,楊慧蘭,肖湘,徐徽,陳白珍,楊喜云

中南大學冶金科學與工程學院,長沙410083

摘要:研究了在AZ31鎂合金表面直接化學鍍鎳工藝,得到了鍍液的最佳配方,鍍液的成分為25g/LNiSO4 6H2O、25g/L次亞磷酸鈉、15g/L檸檬酸、10g/LNH4F、1mg/L硫脲.在溫度為85 、pH=9 0、反應時間1小時條件下可以在AZ31鎂合金表面得到性能良好的Ni P合金化學鍍層,鍍層厚度超過10 m.用SEM、XRD和EDS研究了鍍層的形貌和物相組成;在3 5%NaCl水溶液中通過測定Tafel極化曲線研究了鍍層的耐腐蝕性能.結(jié)果表明,Ni P鍍層比基體AZ31鎂合金的耐腐蝕性能有極大的提高.關鍵詞:AZ31鎂合金;化學鍍;Ni P;耐蝕性

中圖分類號:TG174 4 文獻標識碼:A 文章編號:1002 6495(2009)04 0370 04

ELECTROLESSNICKELPLATINGONAZ31MAGNESIUMALLOYSURFACE

SHIXi chang,YANGHui lan,XIAOXiang,XUHu,iCHENBai zhen,YANGXi yun

SchoolofMetallurgicalScienceandEngineering,CentralSouthUniversity,Changsha410083

Abstract:ItwasstudiedthattheprocessofdirectelectrolessplatingonthesurfaceofAZ31magnesium

alloy.TheoptimumformulaofthebathisNiSO4 6H2O25g/L,NaH2PO2 H2O25g/L,citricacid15g/L,NH4F10g/Landthiourea1mg/L.ThegoodelectrolessplatedcoatingconsistedofNi Pwasob tainedinthebathwithpH=9 0at85 for1hour.Thethicknessoftheelectrolessplatingismorethan10 m.Themorphologyofthenickel phosphoruscoatingwasstudiedusingSEM.ItsphaseconstituentandcompositionwereexaminedbyXRDandEDS.Thecorrosionbehaviorofthenickel phosphoruscoat ingwasstudiedbyTafelpolarizationina3 5%NaClsolution.Theresultsshowedthatnickel phosphoruscoatingshadasignificantlybettercorrosionresistancethanAZ31.Keywords:AZ31magnesiumalloy;electrolessplating;Ni P;corrosionresistance

由于全球化的能源危機以及社會和環(huán)境的需求,在汽車領域需要引進更多的輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料.鋁合金作為一種輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料,已經(jīng)被廣泛地應用于汽車及其他領域.同樣作為輕質(zhì)結(jié)構(gòu)材料的鎂合金,具有比鋁合金重量更輕的優(yōu)良特點,但是到目前為止,鎂合金的應用仍然沒有鋁合金應用廣泛,主要原因是鎂合金的開發(fā)不夠[1]、鎂合金的成型相對困難[2]、以及鎂合金的耐腐蝕性能很差[3,4].尤其是鎂合金的耐蝕性能差是影響鎂合金應用的最關鍵的因素之一.鎂是極活潑的金屬,標準電極電位很負,為-2 36V,活性高,在空氣中很容易被氧化,生成疏松、防護性能差的氧化膜,導致鎂合金耐蝕性、耐磨性能及耐高溫性能差,這一直是制約鎂合金材料廣泛使用的主要因素,因此鎂合金工件在使用之前必須采取有效防護處理[5~7].鎂合金表面進行耐腐蝕處理的方法很多[8],如在鎂合金表面生成化學轉(zhuǎn)化膜等[9],每種處理

方法都有其優(yōu)缺點[10].

鎂合金化學鍍鎳是鎂合金防護中較為有效的表面處理方法之一,鎳磷合金化學鍍技術具有許多優(yōu)點,如鍍層均勻,無需電流,工藝簡便,成本低等,且化學鍍鎳層具有鍍層厚度均勻、鍍層致密、耐蝕性好、硬度高、耐磨性好、有很好的可焊性和可拋光性等優(yōu)點,能夠在形狀復雜的鑄件上得到厚度均勻的鍍層,因此是一種理想的表面處理方法[11~15].

本文研究了通過化學鍍鎳在AZ31鎂合金上形成一層Ni-P保護膜的工藝,對在該工藝下形成的鍍層的表面形貌、鍍層成分、鍍層與基體的結(jié)合力和耐蝕性等進行了研究.

1實驗方法

1 1實驗樣品的制備

實驗采用AZ31鑄造鎂合金,其化學成分為(mass%):96 1Mg,2 99A,l1 77Zn,0 04Mn,<0 1的其它元素.首先把鎂合金切割成20mm!20mm!5mm的試樣,然后依次用280,400,600,1000,1500號水磨砂紙打磨,再經(jīng)過除油、水洗等步驟,制成化學鍍鎳用的實驗樣品.

除油工藝條件為:37g/L氫氧化鈉(NaOH),10g/L磷a3PO4 H2O溫度為65~ ,10m.

收稿日期:2008 01 15初稿;2008 03 11修改稿基金項目:國家科技攻關項目(2005BA639C)

作者簡介:石西昌(1969-),男,博士,副教授,從事冶金物理化學和

材料化學研究.

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