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AZ31镁合金无铬前处理及化学镀镍钨磷合金工艺研究

作　者: 解卿
导　师: 吴晓宏
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 化学工程与技术
关键词: AZ31镁合金 前处理 化学镀镍 化学镀镍钨磷 耐蚀性
分类号: TG174.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


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。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-10
第1章 绪论  10-26
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  10-11
  1.2 镁合金腐蚀的研究现状及分析  11-15
    1.2.1 镁合金腐蚀的原因分析  11-12
    1.2.2 镁合金腐蚀类型  12-14
    1.2.3 镁合金防腐的措施  14-15
  1.3 镁合金表面处理技术的研究现状及分析  15-24
    1.3.1 镁合金阳极氧化  15-16
    1.3.2 镁合金微弧氧化  16-17
    1.3.3 镁合金化学转化膜  17-20
    1.3.4 镁合金有机涂层  20-21
    1.3.5 激光表面改性  21-22
    1.3.6 镁合金化学镀镍技术  22-24
  1.4 本文的主要研究内容  24-26
第2章 实验材料及研究方法  26-30
  2.1 实验材料  26
  2.2 主要实验试剂及仪器设备  26-27
  2.3 化学镀工艺及配方  27-29
    2.3.1 化学镀前处理工艺  27-28
    2.3.2 化学镀镍工艺  28-29
  2.4 研究方法  29-30
    2.4.1 膜层表面及断面形貌测试  29
    2.4.2 膜层结合力测试  29
    2.4.3 膜层相组成分析  29
    2.4.4 膜层电化学性能测试  29
    2.4.5 膜层反应速率测试  29
    2.4.6 膜层的耐蚀性测试  29
    2.4.7 膜层硬度测试  29-30
第3章 镁合金前处理工艺研究  30-41
  3.1 引言  30-31
  3.2 镁合金前处理化学转化工艺研究  31-40
    3.2.1 镁合金前处理化学转化处理液配方优化  31-34
    3.2.2 前处理后AZ31 镁合金表面形貌及元素分析  34-37
    3.2.3 前处理后AZ31 镁合金断面形貌及元素分析  37
    3.2.4 前处理后AZ31 镁合金表面相结构分析  37-38
    3.2.5 前处理后AZ31 镁合金耐蚀性测试  38-40
  3.3 本章小结  40-41
第4章 镁合金化学镀镍磷合金工艺研究  41-53
  4.1 引言  41
  4.2 镁合金化学镀镍工艺研究  41-51
    4.2.1 化学镀镍磷合金工艺参数筛选  41-46
    4.2.2 镁合金化学镀镍表面形貌测试与分析  46-47
    4.2.3 镁合金化学镀镍断面形貌测试与分析  47-48
    4.2.4 镁合金化学镀镍表面相结构测试与分析  48-49
    4.2.5 镁合金化学镀镍镀速测试  49
    4.2.6 镁合金化学镀镍膜层耐蚀性测试  49-51
    4.2.7 镁合金化学镀镍膜层硬度测试  51
  4.3 本章小结  51-53
第5章 镁合金化学镀镍钨磷三元合金工艺研究  53-64
  5.1 引言  53
  5.2 镁合金化学镀镍钨磷合金工艺研究  53-62
    5.2.1 化学镀镍磷合金工艺参数筛选  53-57
    5.2.2 镁合金化学镀镍钨磷表面形貌测试与分析  57-58
    5.2.3 镁合金化学镀镍钨磷表面断面形貌测试与分析  58-59
    5.2.4 镁合金化学镀镍钨磷表面相结构测试与分析  59
    5.2.5 镁合金化学镀镍钨磷镀速测试  59-60
    5.2.6 镁合金化学镀镍钨磷膜层耐蚀性测试  60-62
    5.2.7 镁合金化学镀镍钨磷膜层硬度测试  62
  5.3 本章小结  62-64
结论  64-66
参考文献  66-72
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  72-74
致谢  74

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 金属学与热处理 > 金属腐蚀与保护、金属表面处理 > 腐蚀的控制与防护 > 金属表面防护技术
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