AZ31镁合金轧态薄板化学镀Ni-P合金的工艺研究

为了改善AZ31镁合金轧态薄板的耐腐蚀性能，通过正交试验优化了化学镀Ni-P的配方及工艺，并对Ni-P镀层的形貌、镀层厚度、镀层中P元素的含量以及镀层在3．5％NaCI溶液中的极化曲线进行了测试和表征。结果表明，AZ31镁合金化学镀Ni—P的最优方案为：碱式碳酸镍10g／L，次亚磷酸钠25g/L，温度80％，pH值=8。所得的Ni—P镀层均匀，无明显缺陷，厚度约为18～23μm，P元素的质量分数为9．68％。试样经化学镀Ni—P后的自腐蚀电位大幅度提高，出现了约600mV的钝化区间，其耐蚀性能明显提高。

pH值及温度对AZ31镁合金化学镀Ni-P合金性能的影响

采用电化学技术等试验方法,研究了镀液p H值及温度对AZ31镁合金化学镀Ni-P合金镀层的镀速、孔隙率、点滴腐蚀试验时间、腐蚀电位、腐蚀电流和交流阻抗的影响。结果表明,当镀液pH值为7时,AZ31镁合金化学镀Ni-P合金镀层的沉积速率最大,为8.48μm/h,显微硬度高(250 kgf/mm^2),孔隙率为0个/cm^2,Na Cl点滴腐蚀试验时间最长,为90 s,腐蚀电流密度小,为0.177 m A/cm^2,腐蚀电位最大,为-1.015 V。当镀液温度为75℃时,镀层的沉积速率大,耐蚀性能好。镀层包状物颗粒均匀、紧密、无缺陷。

AZ31镁合金无氰化学镀镍工艺的研究

研究了在AZ31镁合金表面二次浸锌后直接进行化学镀镍的工艺。分析了pH、温度、镍离子质量浓度和次磷酸钠质量浓度对镀速的影响,并测试了镀层的结合力、表面形貌、成分含量和耐蚀性。结果表明,以二次浸锌法进行预处理,无需氰化镀铜打底;在pH为7,碱式碳酸镍质量浓度25g/L,次磷酸钠质量浓度30g/L时,镀速有最大值;AZ31镁合金化学镀镍后耐蚀性明显提高,腐蚀电位从-1.52V提高到-0.55V;化学镀镍的优化参数为15g/L碱式碳酸镍,25g/L次磷酸钠,pH为6,温度82℃。

AZ31镁合金酸性化学镀Ni-Co-P层的耐腐蚀性能

为了提高镁合金的耐蚀性,以酸性化学镀的方法在AZ31镁合金表面制备了Ni-Co-P镀层。分别用XRD,SEM和EDS对镀层的结构、表面形貌和成分进行了分析,并用点滴试验和电化学方法测试了镀层的耐蚀性。结果表明:酸性化学镀Ni-Co-P层为非晶态胞状结构,镀层中P含量可高达9.41%,远高于碱性镀层;AZ31镁合金镀覆Ni-Co-P合金层后腐蚀电流比基体降低3个数量级,其耐蚀性能显著提高。

AZ31镁合金表面化学镀镍工艺研究

研究了在AZ31镁合金表面直接化学镀镍工艺,得到了镀液的最佳配方,镀液的成分为25 g/L NiSO4.6H2O、25 g/L次亚磷酸钠、15 g/L柠檬酸、10 g/L NH4F、1 mg/L硫脲.在温度为85℃、pH=9.0、反应时间1小时条件下可以在AZ31镁合金表面得到性能良好的Ni-P合金化学镀层,镀层厚度超过10μm.用SEM、XRD和EDS研究了镀层的形貌和物相组成;在3.5%NaCl水溶液中通过测定Tafel极化曲线研究了镀层的耐腐蚀性能.结果表明,Ni-P镀层比基体AZ31镁合金的耐腐蚀性能有极大的提高.

AZ31镁合金化学镀工艺研究

研究了在挤压态AZ31镁合金表面直接化学镀镍工艺。通过扫描电镜(SEM)和X射线衍射技术(XRD)对镀层组织结构及形貌和磷含量进行了检测分析,并对化学镀层表面进行了显微硬度和镀层与镁合金基体的结合力测试。结果表明:得到的N i-P镀层均匀、致密、无明显缺陷,其平均沉积速度约为0.32μm/min,平均显微硬度约为566HV,所含磷的质量分数为9.77%。前处理过程中的酸洗步骤使镁合金基体产生略为粗糙的表面,从而改善了镀层和基体之间机械咬合的作用,增加了镀层的结合力,结合力约为22N。

沉积温度对AZ31镁合金镍磷合金镀层的影响

分析了AZ31镁合金表面化学镀镍磷合金工艺中,温度对镀层硬度、沉积速率、耐腐蚀性、微结构及形貌等特性的影响。结果表明,在镀液pH值为6.5,化学镀时间为45 min时,施镀的最佳温度为85～90℃,所得到的镁合金表面镀层光亮,胞状组织均匀致密,与基体结合牢固,耐蚀性明显提高,并具有较高的硬度。

退火处理对AZ31镁合金表面Ni-Mo-P镀层组织与耐腐蚀性能的影响

为了进一步提高镁合金表面Ni-Mo-P镀层的耐蚀性,采用0M、XRD和浸泡试验等方法,研究了退火处理对AZ31镁合金表面Ni-Mo-P镀层组织与腐蚀性能的影响。结果表明:AZ31镁合金阳极氧化-化学镀Ni-Mo-P镀层表面为“胞状”组织,随着退火温度的升高或退火时间的延长,AZ31镁合金阳极氧化-化学镀Ni-Mo-P镀层的胞状组织逐渐细化,但镀层厚度降低,同时,非晶态Ni-Mo-P镀层组织逐渐向晶态转变,350℃退火1.0h具有较高的非晶化程度,退火处理后的Ni-Mo-P镀层由Mg、MgO、Mg2SiO4、Ni和Ni3P组成;退火使AZ31镁合金阳极氧化-化学镀Ni-Mo-P镀层耐蚀性降低,350℃退火1.0 h镀层具有相对较好的耐蚀性,这与镀层的厚度和非晶化程度有关。

AZ31镁合金阳极氧化-化学镀Ni-P涂层的微观组织

采用OM和XRD研究了化学镀工艺对AZ31镁合金阳极氧化-化学镀Ni-P涂层微观组织的影响。结果表明:采用化学镀方法可在AZ31镁合金阳极氧化膜表面获得非晶态Ni-P涂层,且涂层与氧化膜界面结合良好;随着化学镀温度的升高或化学镀时间的延长,AZ31镁合金阳极氧化膜表面Ni-P涂层逐渐增多,当化学镀温度为90℃或化学镀时间为120 min时,Ni-P涂层完全覆盖氧化膜表面,此时涂层厚度分别达到8μm和10μm;随着镀液p H值的增加,镁合金表面氧化膜表面Ni-P涂层逐渐增多,p H值增加至10时,Ni-P涂层完全覆盖氧化膜表面,涂层厚度约11μm,继续增加p H值至10. 3时,Ni-P涂层沉积效果减弱。