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化学镀镍赋予了材料表面特殊的理化性质,而被广泛应用于化工、航空航天、机械、仪表、计算机等领域。未经钝化的镀层存在孔隙,致使镀件耐蚀性差而直接影响了镀件的产品质量和使用性能。为此,需要对化学镀镍层进行钝化处理。本论文根据化学镀镍钝化的工艺原理,在不改变化学镀镍前处理及施镀工艺的条件下,系统地研究了碳钢化学镀镍层钝化工艺及其优化,采用孔隙率、耐硝酸变色时间、耐中性盐雾试验、电化学测试、SEM和EDS等对钝化膜的耐蚀性、微观形貌和元素成分进行了初步探讨,以期得到与传统中铬钝化相媲美的环境友好型低铬钝化工艺。本论文主要研究内容及结果是:1、以孔隙率为评价指标,碳钢化学镀镍层分别经低铬钝化工艺(重铬酸钾含量为5g/L)和中铬钝化工艺(重铬酸钾含量为40g/L)处理后试片的孔隙率较未钝化试片平均可显著降低60%~93%以上,后者较于前者具有更好的封孔作用。确定优化后的低铬钝化工艺参数为钝化温度70℃,钝化时间10min,钝化液pH为2.0,钝化液基础配方为重铬酸钾5g/L,氟硅酸铵0.5g/L。2、以耐硝酸变色时间为评价指标,通过单因素试验分别研究了在低铬钝化基础配方中引入钼酸铵等无机添加剂和植酸等有机添加剂的钝化效果。筛选出的钼酸铵、硝酸铈、氧化钇、植酸、MEA和PAA较经低铬钝化基础配方钝化后膜层的耐硝酸变色时间分别延长了93%、2.3%、46%,8.6%、43%和0.8%。3、以耐硝酸变色时间为评价指标,通过正交试验对无机添加剂、有机添加剂和无机-有机复合添加剂复配进行优化,在已确定的工艺条件下向低铬钝化基础配方中加入钼酸铵16g/L氧化钇4mg/L、植酸18mL和MEA 35mL时,较经低铬钝化基础配方钝化后膜层的耐硝酸变色时间相对延长了2.6倍,钝化效果较好。4、采用耐中性盐雾试验、电化学测试、SEM及EDS对优化低铬钝化工艺下的钝化膜进行探讨,结果表明,经无机-有机复合添加剂钝化后的试件与传统中铬钝化相比,在显著降低铬酸盐浓度的同时,其耐中性盐雾腐蚀时间可相对延长12h,极化电阻可增大约一倍且膜层的微观形貌最为致密紧凑。