AZ31镁合金无铬前处理及化学镀镍钨磷合金工艺研究

摘要

为使AZ31镁合金能够更广泛的应用于航天、汽车制造等领域，AZ31镁合金表面强化技术研究势在必行。通过比较研究国内外针对AZ31镁合金表面强化的技术研究现状，针对前处理工艺，采用以马日夫盐、磷酸、乙酸和草酸为主要成分无铬配方，提出新型无铬前处理转化技术。研究镁合金化学镀镍磷合金工艺和化学镀镍钨磷三元合金工艺，提高AZ31镁合金的耐蚀性和硬度。
　　采用SEM、XRD、CHI电化学工作站以及显微硬度计等测试手段，对镁合金的前处理、化学镀镍、化学镀镍钨磷工艺的膜层表面微观结构、断面微观结构、表面相结构、表面膜层成分、耐蚀性以及硬度等性能进行测试，表征其力学、耐蚀性和耐磨性等性能。
　　结果表明：采用以硫酸镍为主盐，次亚磷酸钠为还原剂，钨酸钠为主要添加剂，以化学转化膜工艺为基础，最终得到了化学镀镍钨磷合金工艺的配方和反应条件，优化得到的镁合金化学镀镍钨磷合金膜层致密均匀、结合力良好，其膜层厚度约为5μm，其W含量为7.4％，P含量为3.6%，属于低磷配方，化学镀镍钨磷处理后镁合金表面显微硬度明显提高，其硬度值为580VHN，镁合金经过化学镀镍处理后，其Ecorr=-0.74V，icorr=60.3 A/cm2，镁合金经过化学镀镍钨磷后，其 Ecorr=-0.50V，icorr=15.5 A/cm2，腐蚀电位明显正移，腐蚀性降低明显，腐蚀电流下降，化学镀镍钨磷膜层对镁合金起到了保护作用。

目录

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摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题背景及研究的目的和意义

1.2 镁合金腐蚀的研究现状及分析

1.2.1 镁合金腐蚀的原因分析

1.2.2 镁合金腐蚀类型

1.2.3 镁合金防腐的措施

1.3 镁合金表面处理技术的研究现状及分析

1.3.1 镁合金阳极氧化

1.3.2 镁合金微弧氧化

1.3.3 镁合金化学转化膜

1.3.4 镁合金有机涂层

1.3.5 激光表面改性

1.3.6 镁合金化学镀镍技术

1.4 本文的主要研究内容

第2章 实验材料及研究方法

2.1 实验材料

2.2 主要实验试剂及仪器设备

2.3 化学镀工艺及配方

2.3.1 化学镀前处理工艺

2.3.2 化学镀镍工艺

2.4 研究方法

2.4.1 膜层表面及断面形貌测试

2.4.2 膜层结合力测试

2.4.3 膜层相组成分析

2.4.4 膜层电化学性能测试

2.4.5 膜层反应速率测试

2.4.6 膜层的耐蚀性测试

2.4.7 膜层硬度测试

第3章 镁合金前处理工艺研究

3.1 引言

3.2 镁合金前处理化学转化工艺研究

3.2.1 镁合金前处理化学转化处理液配方优化

3.2.2 前处理后AZ31镁合金表面形貌及元素分析

3.2.3 前处理后AZ31镁合金断面形貌及元素分析

3.2.4 前处理后AZ31镁合金表面相结构分析

3.2.5 前处理后AZ31镁合金耐蚀性测试

3.3 本章小结

第4章 镁合金化学镀镍磷合金工艺研究

4.1 引言

4.2 镁合金化学镀镍磷工艺研究

4.2.1 化学镀镍磷合金工艺参数筛选

4.2.2 镁合金化学镀镍磷膜层表面形貌分析

4.2.3 镁合金化学镀镍磷膜层断面形貌分析

4.2.4 镁合金化学镀镍磷膜层表面相结构分析

4.2.5 镁合金化学镀镍磷膜层镀速分析

4.2.6 镁合金化学镀镍磷膜层耐蚀性分析

4.2.7 镁合金化学镀镍磷膜层硬度分析

4.3 本章小结

第5章 镁合金化学镀镍钨磷三元合金工艺研究

5.1 引言

5.2 镁合金化学镀镍钨磷合金工艺研究

5.2.1 化学镀镍钨磷合金工艺参数筛选

5.2.2 镁合金化学镀镍钨磷膜层表面形貌分析

5.2.3 镁合金化学镀镍钨磷膜层断面形貌分析

5.2.4 镁合金化学镀镍钨磷膜层表面相结构分析

5.2.5 镁合金化学镀镍钨磷膜层镀速分析

5.2.6 镁合金化学镀镍钨磷膜层耐蚀性分析

5.2.7 镁合金化学镀镍钨磷膜层硬度分析

5.3 本章小结

结 论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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致 谢