添加剂对AZ91D镁合金化学镀镍磷耐蚀性的影响研究

采用常温碱性超声波清洗、酸洗和活化的前处理工艺在AZ91D镁合金表面化学镀镍,研究了辅助络合剂氨基乙酸和加速剂巯基乙酸对镀层耐蚀性的影响。结果表明:镀层表面由Ni-P固溶体组成,呈现尖锐的晶态峰,磷原子与镍原子形成置换固溶体,表面平整致密,无明显缺陷。氨基乙酸含量对镀层耐蚀性和腐蚀速率影响不大,随着巯基乙酸含量的增加,镀层腐蚀电位先升高后降低,腐蚀速率整体比镁合金基体慢,镀层总体呈现钝化趋势,在4 g/L时腐蚀电位最高。     

锡酸盐转化前处理对镁合金化学镀镍镀层的影响

目的利用锡酸盐转化膜中间层避免化学镀镍镀层与金属基体的直接接触,降低其产生原电池腐蚀的趋势,提高镁合金化学镀镍层的耐蚀性及稳定性。方法采用锡酸盐化学转化膜技术在AZ31镁合金表面制备锡酸盐转化膜层,然后通过直接化学镀镍技术在该膜层上沉积Ni-P镀层。利用SEM、EDS、浸泡析氢、电化学测试等手段,研究了复合镀层的显微结构、相组成、耐蚀性。结果锡酸盐转化膜由细小均匀的球形颗粒堆积而成,颗粒之间存在空隙,为直接化学镀镍时镍磷的初始沉积提供了可能。化学转化膜表面沉积的化学镀镍层均匀致密,形成典型的胞状结构。基体-化学转化膜-化学镀Ni-P合金层三者之间的结合良好,保证了复合镀层优良的耐蚀性能。结论化学镀Ni-P层能够在不经过钯活化处理的条件下直接在锡酸盐转化膜上沉积,锡酸盐转化膜中间层避免了Ni-P阴极性镀层与阳极性镁基体的直接接触,降低了Ni-P镀层局部缺陷对整体防护效果的影响,提高了镀层的耐蚀性及耐久性。     

AZ91D 镁合金表面 Ni-P / Ni-Sn-P 双镀层的制备与性能研究

目的提高AZ91D镁合金的耐腐蚀性能,扩大其应用范围。方法先在AZ91D镁合金表面化学镀Ni-P镀层,再化学镀Ni-Sn-P镀层,形成Ni-P/Ni-Sn-P双镀层。研究Ni-P/Ni-Sn-P双镀层的表面形貌和耐腐蚀性能,并与Ni-P单镀层进行对比。结果 Ni-P/Ni-Sn-P双镀层表面分布更均匀平整,缺陷较少,孔隙率较低,具有无定形结构。二次Ni-Sn-P镀层的腐蚀电位约为-0.77 V,略低于一次化学镀Ni-P层(约-0.68 V),两镀层间的电位差使得其构成了微腐蚀电偶,Ni-P层作为阴极,Ni-Sn-P层作为阳极,阳极优先被腐蚀。结论 Ni-P/Ni-Sn-P双镀层的Ni-Sn-P外层能为Ni-P内层提供阴极保护,较好地横向分散腐蚀电流,从而增强AZ91D镁合金基底的耐腐蚀性能。     

AZ91D镁合金的化学镀镍

使用硫酸镍作为化学镀镍磷镀液的主盐,直接在AZ91D镁合金基体上化学镀镍.使用扫描电镜和X射线衍射技术分析镀层的表面形貌和组织.化学镀镍磷镀层是致密的,无明显缺陷,其磷含量约为372 mass%.化学镀镍磷镀层的显微硬度值约为660 VHN,化学镀镍的沉积速度为23 μm/h.前处理过程中的酸洗步骤使镁合金基体产生粗糙的表面,从而使镀层和基体之间起到了互锁的作用,增加了镀层的结合力.     

模拟海洋环境中Ni-Co合金镀层对AZ91D镁合金的腐蚀防护研究

目的提高AZ91D镁合金的腐蚀防护性能。方法采用化学镀前处理在AZ91D镁合金表面制备一种保护性的Ni-Co合金镀层。分别采用环境扫描电镜(ESEM)、X射线衍射(XRD)和能量散射谱(EDS)分析合金镀层的表面形貌、微结构特点和化学成分。采用动电位极化(PC)和电化学阻抗谱(EIS),分析测试在模拟海洋环境(中性3.5%Na Cl溶液)中Ni-Co合金镀层对AZ91D镁合金的腐蚀防护性能。结果镁合金表面化学镀Ni-P镀层均匀覆盖,晶粒生长较致密,表面呈菜花状形貌,Ni-P镀层中P质量分数约为5.6%。Ni-Co合金镀层表面均匀且呈金字塔状形貌,形成了面心固溶体(FCC),镀层中Co质量分数约为31%。Ni-P镀层和Ni-Co合金镀层的厚度分别约为11μm和19μm。在模拟海洋(中性3.5%Na Cl溶液)环境中,镁合金裸基体、化学镀前处理Ni-P镀层、Ni-Co合金镀层的腐蚀电位分别为-1485、-372、-284 m V,其腐蚀电流密度分别是3.4×10-5、1.8×10-6、2.9×10~(-7) A/cm2,所拟合的电荷转移电阻分别为4.72×103、1.70×104、2.06×106?/cm2。结论化学镀前处理Ni-P镀层可为镁合金提供较好的腐蚀防护,Ni-Co合金镀层能够为镁合金提供更显著的腐蚀防护。     

Progress of electroplating and electroless plating on magnesium alloy

The current research processes of electroplating and electroless Ni-P alloy plating on magnesium alloys were reviewed. Theoretically, the reason for difficulties in electroplating and electroless plating on magnesium alloys was given. The zinc immersion, copper immersion, direct electroless Ni-P alloy plating and electroplating and electroless plating on magnesium alloys prepared by chemical conversion coating were presented in detail. Especially, the research development of magnesium alloy AZ91 and AZ31 was discussed briefly. Based on the analysis, the existing problems and future research directions were then given.     

Corrosion and wear properties of electroless Ni-P plating layer on AZ91D magnesium alloy

A direct electroless Ni-P plating treatment was applied to AZ91D magnesium alloy for improving its corrosion resistance and wear resistance. Corrosion resistance of the Ni-P coatings was evaluated by potentiodynamic polarization and immersing experiments in 3.5% NaCl solution. The wear resistance of the coatings was investigated by the wear track and the mass change after ball-on-disk experiment. The results show that corrosion resistance and wear resistance of the AZ91D alloy are greatly improved after direct electroless Ni-P plating. No discoloration is noticed until 4 d of immersion in 3.5% NaC1 solution. Potentiodynamic polarization experiments show that the free corrosion potential of magnesium alloy is shifted from -1 500 mV to -250 mV and passivation occurs at 1 350 mV after direct electroless plating. The friction coefficients and wear rates of Ni-P coating and Ni-P coating after tempering are 0.10-0.351, 9.038×10^-3 mm^3/m and 0.13-0.177, 3.056×10^-4 mm^3/m, respectively, at a load of 1.5 N with dry sliding. Although minor hurt on corrosion resistance was caused, significant improvement of wear resistance was obtained after tempering treatment of the coating.     

前处理工艺对镁合金化学镀Ni-P质量的影响

采用扫描电镜和性能检测的方法,分析了表调、活化和浸锌等前处理工艺对镁合金化学镀Ni-P质量的影响.结果表明,表调可使晶界凸出于α-Mg基体,降低镁合金的表面粗糙度,提高化学镀层的结合强度.活化及浸锌后,促进了化学镀的进行.按表调、活化、一次浸锌、退镀、二次浸锌的工艺进行前处理后实施化学镀,得到的Ni-P镀层致密、平整,与基体结合力强,有效提高了镁合金表面耐蚀性及显微硬度.     

Electroless Ni-P layer with a chromium-free pretreatment on AZ91D magnesium alloy

A phosphate-manganese conversion film was proposed as the pretreatment layer between Ni-P coating and AZ91D magnesium alloy substrate, to replace the traditional chromium oxide plus HF pretreatment. The subsequent Ni-P deposited on the layer was also characterized by its structure, morphology, microhardness and corrosion-resistance. The pretreatment layer on the substrate not only reduces the corrosion of magnesium during Ni-P plating process, but also reduces the potential difference between the matrix and the second phase. Thus, a Ni-P coating with fine and dense structure was obtained on the AZ91D magnesium alloy, which shows better corrosion resistance than the Ni-P with chromium oxide plus HF as pretreatment.     

镁合金表面化学镀Ni-P合金研究

镁是一种极活泼的金属,其合金具有优异的性能,是得到广泛应用的重要原因.然而,镁合金在各介质中的不耐蚀,其应用受到了制约.据文献报道,已有多种方法被应用到镁合金上,但效果都不很理想;而化学镀镍技术是近年来发展较快的一种表面处理方法.进一步探讨了在AZ91D表面上进行化学镀镍的研究过程:通过多次试验确定了镁合金的前处理方案,研究了在酸性条件下镁合金表面直接化学镀镍的一套工艺路线,配置简单,操作方便,避免了预镀中间层的麻烦.并且测定了镀层的厚度、显微硬度,观察了镀态的金相组织;热震实验和划痕实验的结果表明镀层与衬底具有良好的结合力.     

AZ91D镁合金化学复合镀Ni-P-ZrO2的工艺与性能

对镁合金传统化学镀工艺进行了改进,避免了使用氢氟酸和六价铬等有毒物质。采用化学镀与化学复合镀相结合方法,在AZ91D镁合金上获得了Ni-P-ZrO2纳米化学复合镀层,并研究了新工艺化学镀前处理和镍沉积机理及复合镀层的结构和性能。结果表明:新工艺方法获得的Ni-P镀层更均匀、致密,耐蚀性优于传统工艺化学镀层;Ni-P-ZrO2复合镀层与AZ91D合金基体在3.5%NaCl溶液中的动电位极化曲线对比表明,该复合镀层对镁合金可以起到明显的保护作用;从磨损实验结果可见,Ni-P镀层的磨损质量损失率几乎为Ni-P-ZrO2镀层的3倍,说明ZrO2纳米粉的加入能改善镀层的耐磨性。     

镁合金表面化学镀 Ni-P 和 Ni-P-SiC 的对比

目的提高镁合金的耐磨性、耐蚀性,扩大其应用领域。方法采用"磷酸+钼酸铵酸洗→HF活化"的方法进行前处理,直接在AZ91D镁合金表面化学镀Ni-P合金镀层和Ni-P-SiC复合镀层。对两种镀层的表面和截面形貌、成分、结构、硬度、耐蚀性及耐磨性进行了系统比较。结果在Ni-P合金镀层中引入SiC粉末后,镀层的胞状颗粒细化,硬度提高至643HV,但其腐蚀电流密度有所增大。结论与Ni-P合金镀层相比,Ni-P-SiC复合镀层的耐蚀性有所下降,但耐磨性能大大提高。     

新型三元复合络合剂体系对AZ91D镁合金表面酸性化学镀Ni-P的影响

利用含新型三元复合络合剂的酸性化学镀镍液体系,在AZ91D镁合金表面通过化学镀制备Ni-P防护镀层。结果表明,镀层沉积速率随着镀液中三元复合络合剂浓度的变化而改变。利用X射线衍射（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）和差热分析（DSC）对镀层结构、形貌以及热稳定性进行表征和分析。通过交流阻抗（EIS）和动电位扫描极化曲线对Ni-P镀层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能进行评价。镀液中三元复合络合剂的浓度对Ni-P镀层的结构与形貌有显著影响。Ni-P镀层的热稳定性随着三元复合络合剂浓度的增加而降低。当镀液中三元复合络合剂浓度为0.035 mol/L时,所制备的Ni-P镀层致密、均一,在3.5%NaCl溶液中表现出良好的耐蚀性能。     

无铬转化膜预处理提高AZ91D镁合金化学镀Ni-P的腐蚀性能(英文)

在化学镀Ni-P层和AZ91D镁合金之间生成磷酸锰、单宁酸或钒转化膜预处理层,以取代传统的铬酸盐加氢氟酸预处理工艺。电化学测试结果表明:与传统的铬酸盐处理加化学镀相比,镁合金上的无铬转化膜加化学镀镍磷具有低的腐蚀电流密度和更正的腐蚀电位,能够减少基体上化学镀层的腐蚀。因此,镀层具有致密的细晶结构,适当的磷含量、低孔隙度和良好的耐蚀性并且和基体结合良好的涂层可以取代传统的铬酐钝化加化学镀的工艺。     

Direct Electroless Nickel Plating on AZ91D Magnesium Alloy from a Sulfate Solution and its Deposition Mechanism

MAGNESIUM is one of the lightest metals andmagnesium alloys have quite specific properties,whichleads to specific applications.This lightness,combinedwith a good strength-to-weight ratio of magnesium,hasfound increasing use in the aerospace,electronics andautomobile fields.Magnesium is also the mostelectrochemically active metal,which severely limitsits applications.Electroless Ni-P alloy is an engineeringcoating primarily used for its unusual combination ofcorrosion and wear-resistance pr…     

热处理对压铸镁合金化学镀层组织和性能的影响

采用化学镀方法在AZ91D压铸镁合金表面获得N i-P镀层,研究了不同热处理温度对镀层的组织和性能的影响。结果表明:镍层中P含量为6.22 wt%,镀层组织为非晶+少量纳米晶组织。随热处理温度升高原始镀层中的非晶组织中先形成镍纳米晶,然后纳米晶镍伴随晶化过程进行迅速长大,并在镍基体上析出N i12P5和N i3P相。镀层与基体的结合强度在350℃附近达最大结合强度为3.7 MPa,镀层硬度在400℃附近达最大值为825 HV;盐雾腐蚀实验表明镀层耐腐蚀性能良好,连续盐雾8 h未出现腐蚀斑点。经过不同的热处理,镀层的耐蚀性随着热处理温度的提高而下降。     

沉积时间对AZ91D合金表面Ni-P-SiC复合镀层性能的影响

目的提高镁合金的耐蚀性和耐磨性。方法以AZ91D镁合金为基体,采用SiC颗粒质量浓度为3 g/L的Ni-P化学镀溶液,在其表面沉积不同时间,制备Ni-P-SiC复合镀层。通过扫描电子显微镜(SEM)、显微硬度测试、粗糙度仪、电化学腐蚀和磨损等试验来分析和评价Ni-P-SiC复合镀层的厚度、表面粗糙度、显微硬度、耐腐蚀性能和耐磨性能。结果 Ni-P-SiC复合镀层的厚度和表面粗糙度随沉积时间增加而增加,沉积时间为150 min时,镀层厚度可达53μm,表面粗糙度为2.5μm。沉积时间为120 min时,镀层的显微硬度最高,为641HV,此时复合镀层的耐蚀性和耐磨性最好,自腐蚀电位高达-0.73 V,腐蚀电流密度为0.78μA/cm~2,磨损体积最小,为1.04×10~(-3)mm~3。与AZ91D镁合金基体相比,沉积复合镀层后的样品更耐蚀,说明复合镀层有效改善了镁合金基体的耐蚀性。结论沉积时间对Ni-P-SiC复合镀层的性能有一定影响,在沉积时间为120 min时获得的复合镀层具有较好的耐蚀性和耐磨性。     

AZ91D镁合金化学镀Ni-P及Ni-W-P镀层的结构与耐蚀性

在AZ91D镁合金上直接化学镀Ni-P和Ni-W-P镀层,并利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪及电化学工作站研究后续热处理对化学镀层组织形貌、相组成及其耐蚀性的影响。结果表明,制备的Ni-P镀层为非晶态,而Ni-W-P镀层为纳米晶结构,两者在3.5%NaCl水溶液中的耐蚀性相当。热处理可以明显提高Ni-W-P镀层的耐蚀能力,但却稍微弱化Ni-P镀层的耐蚀能力,热处理后的Ni-W-P层自腐蚀电位相对于未处理的化学镀Ni-W-P或Ni-P层提高了约150 mV。     

铜含量对镁合金化学镀Ni-Cu-P镀层性能的研究

为研究镀液中不同铜离子含量对镁合金AZ91D化学镀Ni-Cu-P镀层性能的影响,采用硫酸镍为镍源,在镁合金化学镀Ni-P的镀液中加入不同含量的铜离子,可直接得到不同的Ni-Cu-P镀层,但都较均匀致密,结合力良好.经过耐醋酸腐蚀、磨粒磨损试验,结果表明:在硫酸铜含量为0.5g/L的镀液中获得的Ni-Cu-P镀层,较基体的耐蚀性提高了0.84倍,耐磨性提高了0.56倍.由此得出结论:镀液中硫酸铜含量为0.5g/L,所得到的镀层性能最佳.     

以硫酸镍为主盐的AZ91D镁合金化学镀镍研究

研究了以硫酸镍为主盐的AZ91D镁合金化学镀镍.采用无铬前处理在AZ91D镁合金表面形成高锰酸盐和磷酸盐化学转化膜,用SEM、EDX、XRD和极化曲线等方法研究化学转化膜和化学镀镍层的形貌、组成及在3.5%的NaCl溶液中的耐腐蚀性能.结果表明,在高锰酸盐转化膜表面形成的化学镀镍层呈胞状,较致密,有微裂纹;在磷酸盐转化膜上形成的化学镀镍层也呈胞状,晶胞大小不均匀,没有微裂纹.镀层厚度均匀,致密,无孔隙.在3.5%的NaCl溶液中的极化曲线表明化学转化膜对镁合金基体的耐腐蚀性能提高不大,经高锰酸盐和磷酸盐前处理的化学镀镍层腐蚀电位分别为-0.48V_(SCE)和-1.12 V_(SCE).以硫酸镍为主盐的经磷酸盐前处理的化学镀镍层较好地提高了镁合金的耐腐蚀性能.