论文部分内容阅读
镁锂合金是最轻的金属结构材料,具有良好的延展性,在3C等行业应用前景广阔,开展其表面防腐研究有利于其推广应用。本文通过光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜/能谱分析仪(SEM/EDS)、X射线衍射仪(XRD)、显微硬度计及恒电位仪等分析测试方法,首先探讨了三种预处理工艺对Mg-12Li-2A1-2Zn合金表面磷化膜及化学镀镍层质量的影响,由此确定合金试样的最佳预处理工艺。以此最佳试样预处理工艺为基础,分别研究了各工艺参数对Mg-12Li-2A1-2Zn合金表面磷酸盐转化膜、高锰酸盐-磷酸盐转化膜及镀镍层厚度、形貌、耐腐蚀性能的影响,并通过正交实验确定了各实验方案的最佳工艺。实验结果表明:Mg-12Li-2A1-2Zn合金的最佳预处理方案为本实验配方2#;表面磷化膜的制备及膜质量受工艺参数的影响:磷酸盐转化膜受处理温度影响大,而高锰酸盐-磷酸盐转化膜则受处理时间影响更为突出。试样表面磷酸盐处理(PH=1.5)的最佳工艺参数为化学液温度80℃,处理时间20 min;磷酸盐-高锰酸盐处理(PH=3)的最佳工艺参数为化学液温度70℃,处理时间30 min;磷酸盐和高锰酸盐-磷酸盐转化膜均为显微网状裂纹形貌特征,前者呈灰白色,后者呈红棕色;磷酸盐转化膜主要由Mg3(PO4)2和BaHPO4组成;高锰酸盐-磷酸盐转化膜的相组成是BaHPO4和Mn02。综合合金表面膜层形貌、致密性、厚度及极化曲线,磷酸盐-高锰酸盐转化膜的耐腐性优于磷酸盐转化膜的耐腐性;化学镀液的PH值、温度和施镀时间是影响合金表面镀镍层组织和性能的关键因素。本实验条件下,镁锂合金化学镀镍的最佳工艺参数为pH=7±0.2、温度T=80±2℃、施镀时间t=50min。在此工艺下,所获Mg-12Li-2A1-2Zn合金表面化学镀层具良好结合力,厚度13~15μm,显微硬度达435Hv;合金表面镀镍层由许多致密胞状物组成,并具有Ni-P非晶态结构;在最佳工艺条件下,镁锂合金试样分别经磷酸盐、磷酸盐-高锰酸盐处理或化学镀镍,均能获得表面平整致密的化学转化膜或镀镍层,从而提高合金的耐腐蚀性。通过分析比较,镁锂合金表面镀镍层的耐腐蚀性明显优于磷酸盐或磷酸盐-高锰酸盐转化膜。