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AZ91D镁合金化学镀Ni-W-P研究
作 者: 张曰涛
导 师: 张涛
学 校: 哈尔滨工程大学
专 业: 材料学
关键词: AZ91D 化学镀Ni-W-P 热处理 多次镀 锡酸盐转化膜
分类号: TQ153.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要
随着AZ91D镁合金的广泛应用,如何在AZ91D表面通过适当处理制备高硬度高耐磨性及高耐蚀性的化学镀Ni-W-P镀层成为目前研究的热点。本文通过SEM、XRD及EDS表征镀层形貌、组织结构及成分。利用动电位极化曲线及电化学阻抗谱表征镀层电化学性能,利用显微硬度仪和摩擦磨损试验机表征镀层力学性能。利用改进的无铬一步前处理工艺对AZ91D表面进行预处理,并化学沉积Ni-W-P镀层,此镀层为中磷镀层,是非晶与晶态的混合体。经过化学镀Ni-W-P后AZ91D镁合金耐蚀性及显微硬度都有了显著的提高。研究了低温热处理对镀层性能的影响。发现低温热处理没有使镀层产生完全晶态结构,但提高了镀层耐磨性及显微硬度,150℃热处理后镀层力学性能最佳。随着热处理温度的升高,镀层耐蚀性先升高后降低,200℃达到最值。经反复多次镀得到的Ni-W-P镀层表面胞状物致密,成分均匀并且也为中磷合金,仍是非晶与微晶的混合体。镀层与直接镀Ni-W-P镀层相比,显微硬度及耐磨性得到很大提高,经反复多次镀的镀层也具有很强的耐蚀性。这是本文得到的在AZ91D表面制备高性能Ni-W-P镀层的最佳工艺。在AZ91D镁合金表面预制锡酸盐转化膜后化学镀Ni-W-P,表征镀层性能发现锡酸盐转化膜后Ni-W-P化学镀层的制备将两种表面防护手段有效结合起来,有利于提升了AZ91D镁合金的耐蚀性及力学性能。
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全文目录
摘要 5-6 ABSTRACT 6-12 第1章 绪论 12-24 1.1 镁合金的特点和应用 12-13 1.2 镁合金的腐蚀及防护 13-18 1.3 化学镀 18-22 1.3.1 化学镀镍技术 18-19 1.3.2 化学镀基本原理 19-20 1.3.3 化学镀特点及应用 20 1.3.4 化学镀镍工艺 20-22 1.4 课题选定及内容 22-24 第2章 试验材料及研究方法 24-29 2.1 试验材料 24 2.2 主要试验试剂与设备 24-25 2.2.1 主要试验试剂 24-25 2.2.2 主要试验仪器 25 2.3 前处理 25-26 2.3.1 超声波清洗和碱洗 25 2.3.2 酸洗 25 2.3.3 活化 25-26 2.3.4 无铬前处理 26 2.4 研究方法 26-29 2.4.1 表面形貌观察 26 2.4.2 镀层元素线分布分析 26-27 2.4.3 组织结构分析 27 2.4.4 电化学方法测试 27 2.4.5 镀层硬度测量 27-28 2.4.6 摩擦磨损性能测试 28 2.4.7 镀层结合力测定 28-29 第3章 镁合金无铬前处理及直接化学镀Ni-W-P 29-42 3.1 引言 29-30 3.2 镁合金无铬前处理液的制备 30-33 3.2.1 前处理后的表面形貌 30-31 3.2.2 前处理后AZ91D镁合金表面的组织结构 31-32 3.2.3 前处理后AZ91D镁合金极化曲线 32-33 3.3 镁合金直接化学镀Ni-W-P试验方案 33-34 3.4 试验结果与讨论 34-41 3.4.1 Ni-W-P镀层的表面形貌 34-35 3.4.2 Ni-W-P镀层的截面形貌及EDS 35-37 3.4.3 Ni-W-P的组织和结构分析 37-38 3.4.4 极化曲线 38 3.4.5 电化学阻抗谱 38-40 3.4.6 硬度 40-41 3.4.7 结合力 41 3.5 本章小结 41-42 第4章 低温热处理对Ni-W-P镀层性能影响 42-51 4.1 引言 42 4.2 Ni-W-P镀层性能评价 42-50 4.2.1 组织和结构分析 42-43 4.2.2 摩擦磨损性能及显微硬度 43-48 4.2.3 极化曲线 48-50 4.3 本章小结 50-51 第5章 反复多次镀对Ni-W-P镀层性能影响 51-62 5.1 引言 51 5.2 Ni-W-P镀层制备 51-52 5.3 Ni-W-P镀层性能评价 52-61 5.3.1 表面形貌 52 5.3.2 截面形貌 52-54 5.3.3 组织和结构分析 54 5.3.4 摩擦磨损性能及显微硬度 54-56 5.3.5 结合力 56-57 5.3.6 极化曲线 57-59 5.3.7 电化学阻抗谱 59-61 5.4 本章小结 61-62 第6章 镁合金化学转化处理后化学镀Ni-W-P 62-76 6.1 引言 62 6.2 AZ91D镁合金表面锡酸盐化学转化膜制备 62-64 6.2.1 AZ91D镁合金锡酸盐化学转化膜形貌及组织结构 62-63 6.2.2 AZ91D镁合金锡酸盐化学转化膜极化曲线 63-64 6.3 镁合金化学转化处理后化学镀Ni-W-P试验方案 64-65 6.4 试验结果与讨论 65-75 6.4.1 表面形貌 65-66 6.4.2 截面形貌 66-68 6.4.3 组织和结构分析 68 6.4.4 极化曲线 68-70 6.4.5 电化学阻抗谱 70-72 6.4.6 摩擦磨损性能及硬度 72-75 6.4.7 结合力 75 6.5 本章小结 75-76 结论 76-77 参考文献 77-83 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 83-84 致谢 84
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中图分类: > 工业技术 > 化学工业 > 电化学工业 > 电镀工业 > 单一金属的电镀
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