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镁合金表面化学镀镍处理摘要：本实验研究以硫酸镍为主盐的AZ91镁合金化学镀镍。
选择适合的工艺流程、对实验材料进行化学镀镍处理、对化学镀镍层进行宏观或微观形貌观察、测量镀镍层的硬度、检验化学镀镍层的耐蚀性。
实验表明，用该工艺能够在AZ91合金表面上生成化学镀镍层，镀层表面为胞状结构而且胞表面的晶界和缺陷较多，化学镀镍层较好地提高了镁合金的耐腐蚀性能，硬度有所提高。
关键词：AZ91D镁合金化学镀镍腐蚀性硬度The chemical nickel plated of the surface ofMagnesium alloyAbstract: The experimental study the nickel plating of Magnesium alloys of AZ91 that the sulfuric acid salt of nickel is the mainly electroless. Select the appropriate process, chemical nickel plating for experimental material, macro-or micro-morphology of electroless nickel deposits, measuring the hardness of nickel-plated, testing chemical corrosion resistance of nickel plating. Experiments show, we can generated plating layer on the surface of the AZ91 alloy with this technology, and the surface of the plating is the cell structure and there are more grain boundaries and defects on the cell surface ,the sulfuric processed chemical nickel plating layer is good to improve the magnesium alloy corrosion resistance, and the hardness is improved.Keywords: AZ91D magnesium alloy electroless nickel plating corrosive hardnesst目录第一章绪论 (1)1.1 镁合金概况 (1)1.2 化学镀镍概况 (1)第二章实验过程 (3)2.1实验材料及设备 (3)2.2实验方法 (3)第三章实验结果及分析 (4)3.1金相分析 (4)3.2硬度分析 (7)3.3注意事项 (8)第四章结论 (9)参考文献 (10)第一章绪论1.1 AZ91镁合金的概况1.1.1镁合金镁及其合金具有许多优良的物理和机械性能,具有较高的比强度和比刚度、易于切削加工、易于铸造、减震性好、能承受较大的冲击震动负荷、导电导热性好、磁屏蔽性能优良,是一种理想的现代结构材料。
文章编号:1007-1385(2009)03-0040-05AZ91D镁合金表面复合镀层局部腐蚀现象解析及化学镀N i-P-Cu的研究沈 波1 任玉平2 杨中东2 裴文利2 王继杰1 樊占国2 秦高梧2(1.沈阳航空工业学院材料系,辽宁沈阳 110136; 2.东北大学材料与冶金学院,辽宁沈阳 110004)摘 要:采用SE M-E DX和光学显微镜等分析手段,研究了AZ91D镁合金化学镀N i-P/电镀Cu/N i/Cr复合镀层盐雾试验时局部严重腐蚀的原因。
研究发现,AZ91D镁合金基体的孔隙缺陷是由于其在化学镀和电镀过程中,缺陷处未能形成致密镀层而出现凹陷贯穿性的微孔所致。
在此基础上,探讨了加入微量Cu的化学镀N i-P工艺,Cu能显著细化镀层胞状组织尺寸,抑制表面胞状凸起;极化曲线和盐雾测试表明Cu微合金化的N i-P镀层能明显改善N i-P化学镀层的耐蚀性能。
关键词:AZ91D镁合金;盐雾试验;极化曲线;局部腐蚀;化学镀;N i-P-Cu中图分类号:T Q031.6文献标识码:A AZ91D为目前研究和应用最广的镁合金之一,该合金铸件主要在室温下使用,具有质轻、比强度和比刚度高、吸震、耐腐蚀、防电磁干扰能力强以及成型性能和热扩散能力好的特点[1-2]。
尽管AZ91D镁合金有如上的优异性能,但由于其电极电位很负,所以化学活性很高;另外, AZ91D的组织是由α-Mg和Mg17A l12金属间化合物组成,它们之间的电极电位差较大,造成其表面电化学性质极不均匀,容易形成电偶腐蚀,因而镁合金耐腐蚀性很差,这限制了其进一步推广应用[1-2]。
因此对镁合金部件必须进行表面防护处理。
一般镁合金常用的表面处理方法有化学转化膜、微弧氧化以及化学镀和电镀等。
化学转化膜主要是铬酸盐或磷酸盐转化膜,主要作为后续涂料涂层的前处理以增加漆膜的结合力,是目前镁合金最广泛应用的防腐处理方法;微弧氧化可以得到类似陶瓷的膜层,具有一定的耐蚀性和高的硬度以及较好的耐磨性,但是该类氧化膜一般粗糙多孔,所以氧化后必须进行封闭处理或有机涂覆,以进一步改善耐蚀性。
AZ91D铸造镁合金微弧氧化技术应用研究李文杰;马安博【摘要】微弧氧化技术是一种依靠弧光放电瞬间产生高温、高压,从而在金属表面生长以金属基体为主的陶瓷膜氧化层的表面改性技术,可制备诸如防腐、耐磨、耐热及其他功能化的膜层.试验研究了AZ91D铸造镁合金微弧氧化陶瓷膜,测试了膜层的组织形貌及性能,并列举了该镁合金机加件和压铸件微弧氧化应用实例,分析了微弧氧化技术未来发展方向.【期刊名称】《轻合金加工技术》【年(卷),期】2018(046)010【总页数】6页(P48-53)【关键词】AZ91D铸造镁合金;微弧氧化;膜层;结构;性能【作者】李文杰;马安博【作者单位】西安航空职业技术学院,陕西西安710089;西安航空职业技术学院,陕西西安710089【正文语种】中文【中图分类】TG174.4镁合金因其密度较低(1.74 g/cm3)、能量衰减常数大等特性，受到航空航天、能源和汽车制造等领域的关注，但由于其化学活性高，导致其耐蚀性差，镁合金微弧氧化的主要目标是提高其耐蚀性[1]。
传统的阳极氧化技术和化学氧化技术存在着膜层薄、耐蚀性差、工艺复杂及环境污染严重等问题，相比之下，微弧氧化技术具有很大的优势，因此，镁及其合金微弧氧化技术具有很大的研发价值和广阔的应用前景。
李连平等[2]人利用双脉冲微弧氧化电源设备对AZ91D镁合金进行处理，通过测试表面陶瓷层的粗糙度和厚度，确定了AZ91D镁合金在Zr盐电解液中的最佳微弧氧化工艺参数，并对微弧氧化处理形成的表面陶瓷层微观组织形貌进行了观察。
尽管微弧阳极氧化膜层有诸多优点，但它同时存在易形成孔洞和裂纹等缺陷。
为此，诸多研发者提出了改善微弧氧化的工艺参数，引入合金元素，开发新型电解液或与其他表面处理工艺相结合的方法来克服微弧氧化技术的不足[3-5]。
本试验希望可通过微弧氧化处理工艺来改善铸造镁合金的耐蚀性、耐磨性和耐热性较差的问题，从而延长镁合金的使用寿命、扩大镁合金的应用范围。
AZ91D镁合金电镀前处理工艺的研究的开题报告一、选题背景随着工业的发展，镁合金作为轻质、高强度、高刚性的材料得到了广泛的应用。
但是，镁合金具有易氧化、易腐蚀、表面粗糙等缺点，影响了其在实际生产中的使用。
因此，对于镁合金的表面处理工艺进行研究，是提高其表面质量和延长使用寿命的重要途径。
目前，有许多的研究对于镁合金表面处理工艺进行了探究，其中包括机械处理、化学处理、电化学处理等多种方法。
而电镀作为最常见的一种表面处理方式之一，广泛应用于镁合金的表面处理中。
在电镀的过程中，电镀前的处理工艺是至关重要的，它可以有效地提高电镀层的附着力和表面质量，从而提高镁合金的性能。
二、选题意义镁合金作为新型的结构材料，具有广阔的应用前景。
而电镀作为常用的表面处理工艺，可以有效地提高镁合金的表面性能。
因此，对于镁合金电镀前处理工艺的研究具有很重要的意义：1. 电镀前处理工艺可以提高电镀层的附着力和表面质量，提高镁合金的机械性能和耐腐蚀性能；2. 研究电镀前处理工艺可以探究镁合金表面活性元素的变化规律，为研究镁合金的化学反应机制提供理论基础；3. 电镀前处理工艺研究可以为改善镁合金表面质量和延长使用寿命，提高镁合金的应用范围和市场竞争力提供技术支持。
三、研究内容和方法1. 研究内容：（1）了解常用的镁合金电镀前处理工艺，如酸洗、碱洗、氢氟酸处理等；（2）探究不同电镀前处理工艺对于镁合金表面活性元素和表面性能的影响；（3）研究优化镁合金电镀前处理工艺的方法，提高电镀层的附着力和表面质量。
2. 研究方法：（1）采用化学分析方法，对不同处理工艺前后的镁合金表面进行比较分析，如X射线衍射分析、扫描电镜分析等；（2）通过模拟实验验证镁合金不同处理工艺对于电镀层附着力和表面质量的影响；（3）选择最佳的电镀前处理工艺方案进行实际生产测试，并对其性能表现进行评估。
四、预期成果通过对于镁合金电镀前处理工艺的研究，将取得以下预期成果：（1）明确不同电镀前处理工艺对于镁合金表面性能的影响规律；（2）推出优化的电镀前处理工艺方案，提高电镀层的附着力和表面质量；（3）提高镁合金的表面质量和延长使用寿命，提升产品质量和市场竞争力。
Unit 1 Metals金属Unit 2 Selection of Construction Materials工程材料的选择淬透性:指在规定条件下,决定钢材淬硬深度和硬度分布的特性。
即钢淬火时得到淬硬层深度大小的能力，它表示钢接受淬火的能力.钢材淬透性好与差，常用淬硬层深度来表示。
淬硬层深度越大，则钢的淬透性越好。
钢的淬透性是钢材本身所固有的属性，它只取决于其本身的内部因素,而与外部因素无关。
钢的淬透性主要取决于它的化学成分，特别是含增大淬透性的合金元素及晶粒度，加热温度和保温时间等因素有关。
淬透性好的钢材，可使钢件整个截面获得均匀一致的力学性能以及可选用钢件淬火应力小的淬火剂，以减少变形和开裂。
淬透性主要取决于其临界冷却速度的大小，而临界冷却速度则主要取决于过冷奥氏体的稳定性，影响奥氏体的稳定性主要是：1。
化学成分的影响碳的影响是主要的,当C％小于1.2％时,随着奥氏体中碳浓度的提高，显著降低临界冷却速度,C曲线右移，钢的淬透性增大；当C％大于时，钢的冷却速度反而升高，C曲线左移,淬透性下降.其次是合金元素的影响，除钴外，绝大多数合金元素溶入奥氏体后，均使C曲线右移，降低临界冷却速度，从而提高钢的淬透性.2。
奥氏体晶粒大小的影响奥氏体的实际晶粒度对钢的淬透性有较大的影响,粗大的奥氏体晶粒能使C曲线右移，降低了钢的临界冷却速度.但晶粒粗大将增大钢的变形、开裂倾向和降低韧性。
3.奥氏体均匀程度的影响在相同冷度条件下,奥氏体成分越均匀，珠光体的形核率就越低,转变的孕育期增长，C曲线右移，临界冷却速度减慢,钢的淬透性越高.4。
钢的原始组织的影响钢的原始组织的粗细和分布对奥氏体的成分将有重大影响。
5。
部分元素，例如Mn，Si等元素对提高淬透性能起到一定作用，但同时也会对钢材带来其他不利的影响。
可锻性（forgeability）金属具有热塑性，在加热状态（各种金属要求温度不同），可以进行压力加工，称为具有可锻性。
DOI: 10.19289/j.1004-227x.2021.03.007 AZ91D镁合金电镀前处理工艺研究常庆明*，张旭，付至祥，洪守坤（武汉科技大学钢铁冶金及资源利用省部共建教育部重点实验室，湖北武汉430081）摘要：为了得到适用于AZ91D镁合金的电镀前处理工艺，提高镀层与镁合金基体的结合力及镁合金的耐蚀性，采用正交试验方法研究了酸洗液中不同组分用量和酸洗时间对试样表面状态的影响，利用场发射扫描电子显微镜和X射线能谱仪分析了活化时间和浸锌时间对镁合金浸锌后表面形貌及微观成分，采用称重法考察了浸锌不同时段镁合金的质量变化，通过热震试验和中性盐雾试验研究了浸锌时间对后续镀层性能的影响。
结果表明，AZ91D镁合金电镀的最佳前处理工艺为：先采用250 g/L CrO3 + 20 mL/L浓硝酸溶液在室温下酸洗30 s，接着用200 mL/L H3PO4 + 100 g/L NH4HF2溶液在室温下活化60 s，再用以ZnSO4·7H2O 和K4P2O7·3H2O为主的焦磷酸盐体系浸锌液浸渍150 s。
关键词：镁合金；电镀；前处理；酸洗；活化；浸锌中图分类号：TQ153.1 文献标志码：A 文章编号：1004 – 227X (2021) 03 – 0202 – 06Study on pretreatment of AZ91D magnesium alloy before electroplatingCHANG Qingming*, ZHANG Xu, FU Zhixiang, HONG Shoukun( K ey Laboratory of Iron and Steel Metallurgy and Resource Utilization, Ministry of Education, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan University of Science and Technology, Wuhan 430081, China)Abstract: In order to get a suitable pretreatment process for AZ91D magnesium alloy before electroplating and improve the adhesion of a coating to magnesium substrate and its corrosion resistance, the effects of the bath composition and time for pickling on the surface state of magnesium alloy were studied by orthogonal test. The effects of activation time and zinc dipping time on the morphology and elemental composition of magnesium alloy surface after zinc dipping were analyzed using field-emission scanning electron microscope and X-ray energy-dispersive spectrometer. The mass variation of magnesium alloy after zinc dipping for different time was examined by weighing method, and the effect of zinc dipping time on the properties of subsequently electroplated coating was studied through thermal shock test and neutral salt spray test. The results showed that the optimal pretreatment process for magnesium alloy before electroplating were as follows: (a) pickling in 250 g/L CrO3 + 20 mL/L concentrated nitric acid solution at room temperature for 30 s; (b) activating in 200 mL/L H3PO4 + 100 g/L NH4HF2 solution at room temperature for 60 s secondly; and (c) zinc dipping in a pyrophosphate bath comprising ZnSO4·7H2O and K4P2O7·3H2O for 150 s.Keywords: magnesium alloy; electroplating; pretreatment; pickling; activation; zinc dipping镁是地球上含量最丰富的元素之一，镁合金是实际应用中最轻的结构材料，且对环境无污染。
用自由铬预先处理在 AZ91 D 镁合金上电镀 Ni－P层
摘要
磷酸盐-锰转换镀膜作为预处理层在Ni－P 涂层和 AZ91 D 镁合金基片之間被提出来，加上 HF 预先处理代替传统的铬氧化物。
后成的 Ni－p以它的结构、形态、微硬度和抗腐蚀性放置在层上。
在基体上的处理层不仅减少镁在电镀过程中的硬度，而且减少基体和二次相之间的潜在不同。
因此，AZ91 D 镁合金上获得一个精细密集结构的 Ni－P 的涂层，比在氧化镁上加HF上电镀Ni－P表现出较好的抵腐蚀性。
关键词：无铬预先处理；镁合金；腐蚀抵抗
1.介绍
镁和它的合金在多数中扮演重要角色田地，像是航空宇宙、电子学和汽车田地
由于他们的较高强度和好的抗阻尼能力。
然而，那镁合金由于它不需要的性质如抗腐蚀性差和耐磨性不好被限制使用，镁合金的腐蚀取决于他们的冶金和环境的因素。
改善那镁合金的实际用法，许多研究员有尝试发展防锈和高度穿着－抵抗策略。
电镀沉淀是一种多样的化学沉淀技术，包括解决的金属的沉淀在表面之上没有应用外部的电电压［9] 而且被认为是简单、最经济的方法。
另外地完成钢、铝、铜、塑料和多数材料。
电镀沉淀的另一个优点是获得好质量的沉积物对基片的几何形状和对导体和绝缘体的沉积能力没有特殊的要求。
在电镀金属领域，电镀镍由于它的优秀的特性，如高强度和低腐蚀性呈现出了更多的普及而且已经吸引学术界的广泛的兴趣。
然而，在镁合金上的电镀，在电镀的处理中的许多挑战而且有限制在镁合金上的报告.镁合金对流电的腐蚀极易受影响，严重地在金属上造成粗糙的外表和机械的能力减少。
最困难部份是，电镀镁正在发展一个适当的预先处理程序，一经适当的解决多数金属可能是能需要镀金属的。
现在有一种解决方法，对镁在电镀之前：锌浸渍在包含氟化物浴中的转变.在电镀上的许多早先的报告中镁合金被蚀刻了在铬氧化物和氮的酸解决方面而且浸湿在HF 解决形成电镀 Ni－P 前的一个转变。
然而，金属终结工业必须找寻替代选择材料或明确地沉淀方法代替六价铬化合物，是逐渐地由于他们的高毒性限制在环境上［19] 和 HF 也展现不
能够容易地的强壮的腐蚀物控制。
因此，那环境技术已经广泛地被应用于禁止镁腐蚀。
而且，镍离子由基本镍碳酸盐提供在大多数的 Ni －P 的电镀中给镁的浴成合金。
在我们的早先研究中，在 AZ91 D 镁合金上电镀 Ni －P 的沉淀技术，被电镀浴包含合金后的硫酸盐镍在铬氧化物的酸解决方面是有成效的，而且在 HF 上形成一个MgF2 。
目前工作，一个电镀铬解决预先处理在 AZ91 D 镁合金上的技术。
后来的 Ni －P 的电镀在电镀浴中被了解在镍离子是由硫酸盐镍提供的。
它的结构、形态的特点，腐蚀特性和微硬度。
在镁上的 Ni －P 的合金电镀使基体成合金与预先处理在六价铬和 HF 方面的问题就解决了。
2.实验的程序
AZ91 D 镁合金金属容模基片是30 毫米 × 30 毫米 × 3 毫米的大小。
它的合金化学成分在表1中列出。
在研磨之后，基片在碱性中被清理除去在镁合金表面上的土壤或油脂而且彻底地冲洗在被除去离子的水除去所有的碱。
然后镁合金样品在预先处理浸浴2 分钟，在 H3 PO4 和 Mn （H2 PO4)2 是主要的成分。
在蒸馏的水中被冲洗之后，样品被浸了溶液中产生电镀 Ni －P 的沉淀层。
电镀溶液被放在一个 1000 毫升玻璃烧杯中，它通过恒温器保持恒温。
这个电镀槽的结构和所有的操作参数为预先处理和电镀的Ni －P 的沉淀在表 2 被列出.
表-1
铝 锌 锰 镍 铁 铜 钙 硅 镁
8.77 0.74 0.18 0.001 0.001 0.001 <0.01 <0.01 平衡
表-2
步骤
操作 电镀槽成分 (g/l) 处理 1
研磨 2000号砂纸 2 碱性
去污 NaOH O H PO Na 24312 244)(PO H MN )%85(43VN PO H 45 10
0.5
15ml
C 65 12分钟 室温 3 预处理 242O H C OH CH CH 23 )%80(3VN HNO 20ml
50ml
5ml
4 电镀NI-P O H NiSO 246. O H PO NaH 222 O H NaC 32 15
14
13 PH 值6.4
HF 24HF NH 稳定剂
12ml/l
8
0.001 温度82°C
3.结果和讨论
3.1.组成部分和涂层的形态
自从镁成为最活跃之一的化学金属，当与空气或水、氧化物和氢氧化层很快出现在表面上, 对涂层和均匀性有一系列的损害效果。
镁合金上的准被动薄膜的稳定性远小于通常的被动薄膜，它一般用于铝合金和不锈钢上这个薄膜仅仅为镁合金提供很少的抗腐蚀性能。
同时， AZ91 D 合金包含的主要成分是被α-β
-Mg17Al12α共晶混合物包围的镁合金颗粒。
内部电偶腐蚀主要是由二次相书数和杂质产生
4.结论
磷酸盐－锰的转变薄膜被用在了在为AZ91 D 镁合金基板上电镀Ni －P 的预处理层上基体表面产生电流腐蚀，并且减少基质和二次相之间电势差的不同。
随后NI-P 层变得更紧密，缺陷减少，与传统的预处理相比呈现出更好的抗腐蚀性。
总的来说，在 AZ91 D 镁合金上的自由鉻层当作预处理层促进电镀NI-P 沉淀，改善表面的抗腐蚀性可能当做处理前的层。
