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AZ91D鎂合金前處理工藝對化學鍍鎳的影

響

(1)后的化學鍍鎳層表面(圖2a)更平整。試驗發現,2.1.4　酸洗(2)活化(3)后的鎂合金形貌

經活化(1)后的鎂合金在鍍液中需經一定時間后才發生沉積反應,其原因是堿洗后的新鮮Mg基體經活化生成了較厚的氟化膜,其中的氧化物要比經酸洗(1)、活化(1)處理后的少。因此,在鍍液中活性中心粒子出現遲緩。如果縮短活化時間,相同條件下得到的氟化膜較薄,Mg基體在鍍液中會發生腐蝕而鼓泡,使結合力變差。因此,采用酸洗(2)處理的試樣比較平整,但HF活化時間要適當控制。

2.1.3　酸洗(2)活化(2)后鎂合金的形貌

圖4a和圖4b分別是鎂合金經酸洗(2)+活化(3)后和經酸洗(2)+活化(3)及化學鍍鎳后的表面形貌

。

圖3a和圖3b分別是鎂合金經酸洗(2)+活化(2)及酸洗(2)+活化(2)+化學鍍鎳后的表面形貌

。

圖4((2)+活化(3)+

SEM形貌

,鎂合金經活化(3),即磷酸2氟化,其表面呈不均勻顆粒狀,不同于活化(1)和活化(2)處理后的表面。從圖4b可看出,經酸洗(2)、活化(3)及化學鍍鎳后表面凹凸明顯。其主要原

因是活化液中的磷酸對Mg基體腐蝕嚴重,而氟化氫銨與Mg、Al反應只生成少量的氟化物,起腐蝕抑制作用,

圖3　經酸性(2)+活化(2)和酸洗(2)

+活化(2)+化學鍍鎳后鎂合金表面的SEM形貌

但難以形成均勻致密的氟化膜來避免Mg基體在鍍液中的腐蝕。

2.1.5　酸洗(2)活化(4)后的鎂合金表面形貌

從圖3a可以看出,鎂合金經活化(2),即焦磷酸鹽堿性活化液處理后,表面生成了開裂的塊狀物,且有不少坑,這與活化(1)處理后的表面形貌(圖1b、圖2b)明(E)和顯不同。對酸洗(2)+活化(2)后的表面、“塊”(F)進行EDS分析,結果見表2。“坑”

表2　AZ91D鎂合金經酸洗(2)+活化(2)后

表面元素的原子分數

位置面

(E)“塊”(F)“坑”

O43.347.729.5

F1.8--P6.76.82.1

Mg43.339.162.5

Al3.44.43.5

圖5a和圖5b是鎂合金經酸洗(2)+活化(4)后的表面形貌和經酸洗(2)+活化(4)及化學鍍鎳后的表面形貌

。

%

Zn0.40.82.5

由表2可知,活化(2)后的表面含元素P,由P、O原子百分比分別計算出面、E點、F點上的P、O原子個數比為1.0∶6.4、1.0∶7.0、1.0∶14.0,這三個比值都大于2∶7(P2O7的原子個數比)和1.0∶4.0(PO4

2-3-

圖5　經酸性(2)+活化(4)和經酸洗(2)+活化(4)+

化學鍍鎳后鎂合金表面的SEM形貌

由圖5a可看出,鎂合金經酸洗(2)及活化(4)后的表面呈顆粒狀,這與活化(1)后的表面結構近似,但要比(1)的更均勻。從圖5b可看出,鎂合金經酸洗(2)+活化(4)及化學鍍鎳后鍍層表面的胞狀顆粒大小要比圖1c、圖2c、圖3b和圖4b中的均勻,且相互結合更加緊密,因而鍍層十分平整光亮,無孔隙。這主要是酸洗時Mg基體沒有遭到嚴重的腐蝕,堿洗過程中溶液不與基體的α相反應而與β相的Al反應,使Mg基體表面

的原子個數比),表明活化(2)后的表面除了有P的含氧酸鹽外,還含有Mg、Al、Zn的氧化物,且占大多數。由此推知,此活化液主要是焦磷酸鹽參與了反應,氟化物只是抑制Mg的腐蝕,因而活化后其表面含F很少,含O很多,這種膜對Mg基體不能提供良好的保護,從而使其在鍍液中遭到嚴重的腐蝕。

—35—

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