AZ31镁合金化学镀Ni-P非晶镀层及其晶化

摘要

镁合金是实际应用中最轻的金属结构材料，除具有较高的比强度和比刚度外，其电磁屏蔽性、减震性、阻尼性、切削加工性也好，在航空航天、汽车、电子等领域正得到日益广泛的应用。但是，镁合金的化学性质非常活泼，较低的耐腐蚀性能成了制约镁合金进一步发展的障碍。因此，镁合金工件在使用前必须经过一定的表面处理工序来提供保护。化学镀是对镁合金工件进行保护的有效方式之一，镁合金经过化学镀镍处理，不仅耐蚀性和耐磨性得以提高，而且能够在形状复杂的铸件上得到厚度均匀的镀层。
　　本文针对AZ31镁合金进行表面化学镀，制备出了外观平整、光亮、结合力好的Ni-P镀层。优化了化学镀的前处理工艺，研究了主盐、还原剂、pH和温度等因素对镀层沉积速率的影响。结合金相观察、SEM观察、EDS分析、XRD分析、DSC分析等测试方法对镀层表面形貌、结构、成分以及晶化转变点做了测定和分析。最后通过盐雾试验、极化曲线等测试方法对镀层以及镀层经热处理之后的性能进行了研究。
　　镁合金表面经化学镀Ni-P处理后，其硬度有了很大的提高，是镁合金基体的近十倍，镀层在3.5％NaCl溶液中具有优良的耐蚀性能，所得 Ni-P镀层的自腐蚀电位相对于基体提高了近800mV，且化学镀后试样可以在盐雾试验箱中连续喷雾72h无起皮、剥落现象，说明镁合金化学镀后耐腐蚀性能有了很大提高。化学镀Ni-P镀层经退火晶化之后镀层表面硬度有了很大提高，但耐腐蚀性有所下降。

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第1章 绪论

1.1 镁及镁合金概况

1.2 镁合金的腐蚀

1.3 化学镀

1.4 本文研究内容

第2章 试验材料及试验方法

2.1 试验样品的制备

2.2 镁合金化学镀方法

2.3 镀层热处理方法

2.4 化学镀Ni-P镀层表面形貌分析

2.5 化学镀Ni-P镀层性能研究

2.6 实验设备

2.7 本章小结

第3章 镁合金化学镀Ni-P工艺研究

3.1 除油工艺

3.2 酸洗工艺

3.3 活化工艺

3.4 浸锌工艺

3.5 施镀工艺

3.6 本章小结

第4章 镁合金化学镀Ni-P镀层性能研究

4.1 镀层的表面形貌

4.2 镀层厚度与表面粗糙度

4.3 镀层的结构和成分

4.4 镀层的结合力

4.5 镀层DSC曲线及热处理后结构变化

4.6 镀层的硬度

4.7 镀层耐腐蚀性能研究

4.8 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢

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