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外文翻译--在硫酸盐溶液中对AZ91D镁合金进行化学镀镍磷合金 中文版.doc

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外文翻译--在硫酸盐溶液中对AZ91D镁合金进行化学镀镍磷合金 中文版.doc

在硫酸盐溶液中对AZ91D镁合金进行化学镀镍磷合金摘要这篇文章研究的是从一个包含硫酸镍的镀槽中直接在AZ91D镁合金上进行化学镀镍磷合金。镍磷合金沉积在通过XRD和SEM进行研究的镁合金的成核装置上。化学镀镍磷合金的沉积是有一定选择性的,从AZ91D镁合金BMg17AL12阶段延伸到AZ91D镁合金的A阶段。关于化学镀镍磷合金,酸侵蚀处理对AZ91D镁合金基层的影响也被研究。通过延长酸侵蚀处理时间,化学镀镍磷合金的沉积团变得更小,并发现镀层变得更紧凑。化学镀镍磷合金的沉积速率是与酸侵蚀的处理时间成适当比例的。镍磷合金覆盖层的硬度值大约是660维氏硬度并且预处理对硬度值是没有影响的。1引言密度为1.74克每立方厘米的铁和铁合金是最轻的金属之一,因为它们有高的强度比,因此,它们被广泛地应用在航空、电力和汽车领域。然而,由于它们弱的腐蚀性和低的抗磨损等可能产生不良效果的特性,使关于镁合金的申请受到限制。镁合金的耐腐蚀性决定于它们的冶金技术和环境因素。冶金技术的影响和一些创造性的合成比较技术提供了一种有效的方法来改善镁合金的抗腐蚀性。另一种有效的阻止镁合金腐蚀的方法是涂上一层基层材料。因为镁是电化学活性最活跃的金属之一,基本的涂层,例如镍、铜和锌涂层,仅仅能对镁的基层的腐蚀提供一种物理障碍。因此,镁合金上的涂层应该尽可能的均匀一致、有粘附性和有一定的自由孔隙。由于化学镀镍磷合金具有良好的镀覆特性,因而被发现有众多的申请在许多领域成为一个著名的商业流程,良好的涂层特性,例如高的抗腐蚀性、高的耐磨性和良好的润滑性,高的硬度和良好的延展性。化学沉积技术的其它优点是在基层几何体上没有特殊的必需品依然能获得均匀的、一致的镀层。然而,在难镀的基层表面上进行化学镀镍,如镁合金,在镀的过程中有许多挑战并且关于在镁合金上进行化学镀的报道是非常有限的。此外,以前许多在镁合金上进行化学镀的报道被注释,镍离子是通过在镀槽中的碳化镍来提供镍离子。在这篇文章中,通过用一个含有硫酸镍的镀槽直接在AZ91D镁合金上进行化学镀镍磷被接受。镍磷合金镀层的成核装置和在镁合金金基面上进行镀镍磷的酸侵蚀处理作用也进行了研究。2试验基层材料是用尺寸为30毫米40毫米50毫米的AZ91D铸模合金,这种合金的化学成分在表1中给出。样品在预处理前用1500号碳化硅纸研磨。在AZ91D镁合金上进行化学沉积的技术流程显示在图表1上。样品在预处理的两个阶段用过量电离水尽可能快的彻底清洗干净。在这项研究中镁合金的酸处理时间是不断变化的。一个扫描式的电子显微镜(SEM,JEOLJSM5310,日本)被用来观察表面和镍磷合金镀层横截面的形态并用EDX附着物来对定性元素进行化学分析。EDX分析也用来测定镍磷化学镀层中三价磷的含量。样品的晶体结构通过一个带铜靶的X射线衍射针(XRD,RigakuDymax,日本)和一个在50千伏、300毫安电流下分别以4度每分和0.02度每分的速率进行扫描。镁合金在进行化学镀层的前前后后的硬度可用一个以100克持续时间为15秒的维氏硬度压头的HXD1000显微硬度实验器来进行评估。化学镀镍磷合金的沉积速率R从沉积过程中获得重量的观点来表示。一个METTLERAE240METTLERTOLEDO,Switzerland的分析的平衡精确到10微克被用于权衡被镀覆的样品。这个被镀覆的样品是干燥的并且被重复的称它的重量直到在读数的时候没有更多的改变,能保证镍磷合金是完全干燥的。因此,沉积的速率可用下面的式子表示Rw104/dAt式中R沉积速率,μm/hW质量g,D沉积的密度,A沉积面的面积cm2,t沉积的时间h。3结果与讨论3.1个别处理时间的作用镁和镁合金有高的化学活性并且当它们和空气或水接触的时候,在其表面上会形成氧化层和氢氧化层,这些氧化层和氢氧化层对涂覆层的均匀性产生不良的影响。因此,为了使镁和镁合金得到一个好的保护层,预先处理过程起着非常重要的作用。Xiangetal报道了一项关于在镁合金上进行化学镀镍的预处理过程中表面状态的研究。碱性清洗被用于去除镁合金表面上的土壤或油污。但是像这样清洗对于去除氧化物和像16中的杂质是不适合的。因此,在碱性清洗之后,样品应放在铬酸或硝酸溶液中被刻蚀或酸洗来去除氧化层或其它化学镀层,通过碱性清洗是不能完全清洗干净的。在这篇文章中,酸侵蚀处理时间分别是0,5,10,20,40和60秒。图表2(a)和(b)显示了酸侵蚀10秒和40秒后的表面形态。从图表2可以看出延长酸侵蚀处理时间被处理表面变得粗糙。电解作用,导致一个不均匀的表面潜伏在基面上。因此,接下来的氟化处理是用来在镁合金表面上产生一个等效薄层。在镁合金表面上化学镀的预处理是一个必不可少的阶段。通过XPS分析,表明预先氟处理之后,氟化膜在镁合金表面上是不连续的。为了在镁合金表面形成完整的二氟化镁膜层,氟化处理的时间不应超过10分钟。图表2(c)显示了AZ91D镁合金在氟化处理过程中没有用酸侵蚀处理后的微观组织结构。从图中我们可以看出氟化处理之后基层表面有轻微的腐蚀。酸处理40秒后接着进行氟化处理,用酸侵蚀处理40秒基体表面没有显著不同。如果酸侵蚀时间超过60秒,基层可能被严重腐蚀,这可能影响镁合金实际是使用性能。在化学镀镍磷合金的过程中,硫酸镍的作用是提供镍离子,次磷酸钠作为减少金属的一个替代物。乙酸钠是镍离子的络合物。硫脲起到一个稳定溶液的作用,氨溶液用来调节渡槽溶液的PH值。氟化物在渡槽中抑制基层在镀覆过程中被腐蚀。

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