镁合金镀液腐蚀与镀镍镀锌的工艺研究

【摘要】：镁合金压铸件由于具有比重小，比刚度大，铸造性能、机械加工性能和阻尼性能好等诸多优良特性，因此具有良好的社会效益和经济效益，目前广泛用于航天航空、汽车、机械、电子等领域。然而，镁及其合金的耐腐蚀性能很差，限制了它的进一步应用，主要原因是合金内部的第二相或杂质引起的电偶腐蚀，而且镁合金表面形成的氢氧化物膜层的稳定性和致密性差，容易发生点腐蚀。本实验选用化学镀镍和电镀锌对镁合金进行防护。 试验采用金相显微镜，SEM和EDX观察测定镀层的形貌和成分，采用NaCl腐蚀试验评定镀层的耐蚀性，用划格试验和熟震试验测定镀层的结合力，采用氯化钯试验测定镀液的稳定性。 对镁合金化学镀镍前处理的关键步骤—浸锌进行了改进，系统的研究了镁合金硫酸盐化学镀镍液的腐蚀性，通过采用三种复合配合剂改进了镁合金硫酸盐化学镀镍液，同时还对镁合金电镀锌作了研究。研究结果表明： 1．对浸锌液进行了改进，二次浸锌优于一次浸锌，而锌合金层优于纯锌层。 2．对于镁合金硫酸盐化学镀镍液腐蚀性来说，低温下在硫酸镍主盐镀镍液有明显腐蚀，SO_4~(2-)本身不会破坏MgF_2钝化膜而造成镁合金的腐蚀，主要是因为MgF_2膜的不致密和Ni~(2+)加速镁合金腐蚀造成的。在施镀温度下，由于F~-的存在镁合金基体表面在硫酸盐镀液中再钝化，镀液对镁合金的腐蚀比常温下低。 3．采用三种复合配合剂，镀液性能明显改善。以配合剂I为主配合剂，以配合剂A和配合剂B为辅助配合剂得到的镀层性能良好。最后，工艺确定为用配合剂I，配合剂A，配合剂B三种配合剂的镀液，pH值为5.5、70℃以上施镀，镀层的的孔隙率低，耐蚀性和结合力良好。该三种复合配合剂镀液比单一配合剂镀液的稳定性高，得到的镀层P含量均匀、稳定。 4．对于镁合金化学镀镍采用Cu／Ni／Cr组合镀层进行封闭使镀层具有高的致密性和良好的耐蚀效果。化学镀镍15min，进行Cu／Ni／Cr组合镀层电镀即可达到满意的施度效果。 5．镁合金采用焦磷酸钾电镀锌工艺，其采用浸锌合金与WCM工艺的前处理步骤，pH9.0，电流密度为2-3A·dm~(-2)，添加0.05g·dm~(-3)的香兰素和1～2g·dm~(-3)的植酸镀锌层耐蚀性好。电镀锌后再进行化学镀镍，得到更致密的化学镀镍层。