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本文通过在镁合金基体上化学镀镍和电镀锌的试验,对镁合金进行了表面处理研究。研究了镁合金化学镀镍的工艺条件,重点研究了酸洗工艺、浸锌工艺的最佳工艺条件,以磷酸代替了铬酐加三氯化铁的方法酸洗浸蚀,用化学浸锌层和氰化镀铜层、中性镍层相结合,得到了良好的化学镀镍层。 酸洗工序研究表明:各种文献上记载的各种酸洗配方存在较大差异,有的在具体的实验操作中根本就不可能取得成功,而有的则操作非常复杂,时间及工艺条件要求非常严格,因此在实际操作中存在很多困难,本工艺自主确定了一种酸洗配方,即以85%的磷酸在室温下操作,此种方法不仅酸洗效果良好,能得到性能良好的化学镀镍层,而且配制非常方便,适合工业化的生产。 用扫描电子显微镜确定了最佳的浸锌工艺条件,扫描电镜的结果显示:浸锌层随着浸锌时间、浸锌溶液的浓度的增加而不断改善,时间达到15min时,浸锌层能均匀的覆盖基体表面,较好的掩盖镁合金基体的缺陷。浸锌溶液必须保持足够的浓度,否则浸锌表面的腐蚀点将是致命的。 通过HX-1型显微硬度计研究了镀层的硬度和厚度,用日本理学3015型X射线衍射仪分析了镀层的相结构,结果表明,镀层中主要有Cu、Ni、Ni-Cu化合物。相结构的组成主要是Ni-P非晶态相。 以弯曲实验和锉刀实验来测定了镀层的结合力,实验结果表明:镀层的结合力良好,因此镀层的耐蚀性也好。 以中性盐雾试验研究了镀层的磷含量与镀层耐蚀性的关系,可知含磷低的镀层容易受到锈蚀,含磷高的镀层有较高的耐蚀性。 以中性盐雾试验研究了镀层耐蚀性与热处理温度的关系,可知热处理温度愈高,镀件在盐雾试验中愈早生锈。反之,则耐蚀。镀层在200℃以下热处理对耐蚀性影响不大,当热处理温度超过300℃以上时,镀层耐蚀性明显下降。 采用全浸法测定Ni-P合金与1Cr18Ni9Ti不锈钢在不同介质中的腐蚀速率,结果表明,Ni-P合金与1Cr18Ni9Ti相比,在酸性、碱性和氯离子水昆明理工大学工程硕士学位论文摘要2溶液中显示出良好的抗蚀性能,但不耐硝酸、硝酸盐等强氧化性介质的腐蚀。 测定了Ni一P合金镀层硬度随热处理温度的变化曲线,对比了镀态下5.1%P合金和9.5%P合金的磨损量,证明了含磷量为5.1%的镀层抗磨性好。 本文还研究了在镁合金表面电镀锌和锌基合金的新工艺,确定了切实可行的镁合金表面电镀锌和锌基合金的工艺流程。本试验在镁合金化学镀镍前处理工艺的基础上,确定了碱性锌酸盐镀液,主要研究了镀液成分和操作条件的影响,并分析和测试了镀锌层性能测定了镀锌层的各项性能指标。 综合以上结论,我们认为:本试验化学镀镍工艺配方能够达到镁及镁合金表面强化的效果,镍镀层外观良好,平滑光洁,无孔蚀和起皮,在硬度、耐蚀性和装饰性等方面弥补了镁及镁合金基体的缺陷,且工艺流程清楚,配置简单,进一步成熟后能够应用于工业生产;镁合金表面镀锌和锌基合金是镁表面处理的另一种尝试,镀锌层作为保护性镀层能够提高镁及镁合金基体的耐蚀性。