镁合金的化学转化处理和镀镍技术是近年来金属表面处理领域中的重要课题。镁合金以其轻质高强的特点,在航空航天、汽车、电子等领域有着广泛的应用前景。然而,由于镁合金的活泼性,其耐腐蚀性能较差,因此在实际应用中必须采取有效的防护措施。本文中,徐洋和邱星武等研究人员对AZ91D镁合金进行了直接化学镀镍、锡酸盐化学转化处理以及在形成锡酸盐化学转化膜的镁合金表面进行化学镀镍的研究。
化学镀镍是一种通过水溶液中还原剂将镍离子还原为金属镍并沉积在制件表面的过程。在这一过程中,沉积的镍本身作为还原反应的催化剂,能使还原反应自动持续进行,直到达到所需的镀层厚度。这种沉积过程中,还原剂也一同被还原沉积,最终形成的是含有镍和还原剂的二元合金镀层。根据工艺参数的不同,可以控制镀层中合金元素磷的含量,从而得到不同性能的镀层。由于镁合金化学镀镍层具有良好的耐蚀性和钎焊性,因此在高温条件下长时间使用时不易降解,使其在特定应用领域具有广阔的应用前景。
镁合金的化学转化处理是指将工件浸入特定成分的溶液中,通过表层金属的自身转化生成氧化物或盐类,使表面钝化来提高耐腐蚀性能。这些转化膜不仅能够增加材料表面的防护性,还可以作为后续涂层的基底使用。目前,化学转化处理主要采用锡酸盐、磷酸盐、高锰酸盐和重铬酸盐作为成膜剂,其中锡酸盐化学转化处理因其工艺简单、成膜容易、膜层质量好、无毒性等优点而备受青睐。
本文研究了AZ91D镁合金的耐腐蚀性能较差的问题,以汽车行业常用的AZ91D合金作为研究对象,探索了镁合金的防护措施。研究人员尝试了直接化学镀镍和锡酸盐转化膜上化学镀镍两种工艺,并比较了其耐蚀性、显微硬度和表面形貌。通过扫描电子显微镜、盐雾实验和显微硬度测量等实验方法,分析了化学转化处理及镀镍后镁合金的表面形貌、防腐能力及镀层硬度。实验结果表明,化学转化膜与基体结合良好,可以避免镀镍层失效后发生强烈的电偶腐蚀,从而增加镀层的耐腐蚀性能。转化膜上沉积的镍层具有较高的显微硬度,可以对镁合金基体起到良好的防护作用。
具体实验过程中,样品经过精细的前处理,包括除油、碱洗、酸洗和活化等步骤。这些前处理步骤对于化学镀镍层的质量有着直接的影响。前处理不合格会导致镀层出现颜色暗淡、斑纹、不均匀等问题。在实验中,研究人员采用了ASTM B480-88标准中的方法进行酸洗和活化,确保了样品的基体表面具有相同的表面粗糙度,这为后续化学镀镍过程奠定了基础。
本文针对镁合金耐腐蚀性能差的问题,通过化学转化处理和化学镀镍工艺的探索,为提高AZ91D镁合金表面的防护性能提供了新的研究方向,具有重要的学术价值和应用前景。通过这样的表面工程技术,可以有效地提升镁合金的耐腐蚀性,对于镁合金的产业化推广具有重大的意义。随着镁合金应用范围的不断扩大,相应的表面处理技术研究将会得到越来越多的关注和深入的探索。