外文翻譯--在硫酸鹽溶液中對AZ91D鎂合金進(jìn)行化學(xué)鍍鎳磷合金 中文版.doc

在硫酸鹽溶液中對AZ91D鎂合金進(jìn)行化學(xué)鍍鎳磷合金摘要這篇文章研究的是從一個包含硫酸鎳的鍍槽中直接在AZ91D鎂合金上進(jìn)行化學(xué)鍍鎳磷合金。鎳磷合金沉積在通過XRD和SEM進(jìn)行研究的鎂合金的成核裝置上?；瘜W(xué)鍍鎳磷合金的沉積是有一定選擇性的，從AZ91D鎂合金B(yǎng)-Mg17AL12階段延伸到AZ91D鎂合金的A階段。關(guān)于化學(xué)鍍鎳磷合金，酸侵蝕處理對AZ91D鎂合金基層的影響也被研究。通過延長酸侵蝕處理時間，化學(xué)鍍鎳磷合金的沉積團(tuán)變得更小，并發(fā)現(xiàn)鍍層變得更緊湊?；瘜W(xué)鍍鎳磷合金的沉積速率是與酸侵蝕的處理時間成適當(dāng)比例的。鎳磷合金覆蓋層的硬度值大約是660維氏硬度并且預(yù)處理對硬度值是沒有影響的。1引言密度為1.74克每立方厘米的鐵和鐵合金是最輕的金屬之一，因為它們有高的強(qiáng)度比，因此，它們被廣泛地應(yīng)用在航空、電力和汽車領(lǐng)域。然而，由于它們?nèi)醯母g性和低的抗磨損等可能產(chǎn)生不良效果的特性，使關(guān)于鎂合金的申請受到限制。鎂合金的耐腐蝕性決定于它們的冶金技術(shù)和環(huán)境因素。冶金技術(shù)的影響和一些創(chuàng)造性的合成比較技術(shù)提供了一種有效的方法來改善鎂合金的抗腐蝕性。另一種有效的阻止鎂合金腐蝕的方法是涂上一層基層材料。因為鎂是電化學(xué)活性最活躍的金屬之一，基本的涂層，例如鎳、銅和鋅涂層，僅僅能對鎂的基層的腐蝕提供一種物理障礙。因此，鎂合金上的涂層應(yīng)該盡可能的均勻一致、有粘附性和有一定的自由孔隙。由于化學(xué)鍍鎳磷合金具有良好的鍍覆特性,因而被發(fā)現(xiàn)有眾多的申請在許多領(lǐng)域成為一個著名的商業(yè)流程，良好的涂層特性，例如高的抗腐蝕性、高的耐磨性和良好的潤滑性，高的硬度和良好的延展性?；瘜W(xué)沉積技術(shù)的其它優(yōu)點(diǎn)是在基層幾何體上沒有特殊的必需品依然能獲得均勻的、一致的鍍層。然而，在難鍍的基層表面上進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，如鎂合金，在鍍的過程中有許多挑戰(zhàn)并且關(guān)于在鎂合金上進(jìn)行化學(xué)鍍的報道是非常有限的。此外，以前許多在鎂合金上進(jìn)行化學(xué)鍍的報道被注釋，鎳離子是通過在鍍槽中的碳化鎳來提供鎳離子。在這篇文章中，通過用一個含有硫酸鎳的鍍槽直接在AZ91D鎂合金上進(jìn)行化學(xué)鍍鎳磷被接受。鎳磷合金鍍層的成核裝置和在鎂合金金基面上進(jìn)行鍍鎳磷的酸侵蝕處理作用也進(jìn)行了研究。2試驗基層材料是用尺寸為30毫米40毫米50毫米的AZ91D鑄模合金，這種合金的化學(xué)成分在表1中給出。樣品在預(yù)處理前用1500號碳化硅紙研磨。在AZ91D鎂合金上進(jìn)行化學(xué)沉積的技術(shù)流程顯示在圖表1上。樣品在預(yù)處理的兩個階段用過量電離水盡可能快的徹底清洗干凈。在這項研究中鎂合金的酸處理時間是不斷變化的。一個掃描式的電子顯微鏡（SEM，JEOLJSM-5310，日本）被用來觀察表面和鎳磷合金鍍層橫截面的形態(tài)并用EDX附著物來對定性元素進(jìn)行化學(xué)分析。EDX分析也用來測定鎳磷化學(xué)鍍層中三價磷的含量。樣品的晶體結(jié)構(gòu)通過一個帶銅靶的X射線衍射針（XRD，RigakuDymax，日本）和一個在50千伏、300毫安電流下分別以4度每分和0.02度每分的速率進(jìn)行掃描。鎂合金在進(jìn)行化學(xué)鍍層的前前后后的硬度可用一個以100克持續(xù)時間為15秒的維氏硬度壓頭的HXD-1000顯微硬度實(shí)驗器來進(jìn)行評估。化學(xué)鍍鎳磷合金的沉積速率R從沉積過程中獲得重量的觀點(diǎn)來表示。一個METTLERAE240(METTLER-TOLEDO,Switzerland)的分析的平衡精確到10微克被用于權(quán)衡被鍍覆的樣品。這個被鍍覆的樣品是干燥的并且被重復(fù)的稱它的重量直到在讀數(shù)的時候沒有更多的改變，能保證鎳磷合金是完全干燥的。因此，沉積的速率可用下面的式子表示：R=w104/dAt式中R-沉積速率，(m/h)W-質(zhì)量(g)，D-沉積的密度，A-沉積面的面積(cm2)，t-沉積的時間(h)。3結(jié)果與討論3.1個別處理時間的作用鎂和鎂合金有高的化學(xué)活性并且當(dāng)它們和空氣或水接觸的時候，在其表面上會形成氧化層和氫氧化層，這些氧化層和氫氧化層對涂覆層的均勻性產(chǎn)生不良的影響。因此，為了使鎂和鎂合金得到一個好的保護(hù)層，預(yù)先處理過程起著非常重要的作用。Xiangetal報道了一項關(guān)于在鎂合金上進(jìn)行化學(xué)鍍鎳的預(yù)處理過程中表面狀態(tài)的研究。堿性清洗被用于去除鎂合金表面上的土壤或油污。但是像這樣清洗對于去除氧化物和像16中的雜質(zhì)是不適合的。因此，在堿性清洗之后，樣品應(yīng)放在鉻酸或硝酸溶液中被刻蝕或酸洗來去除氧化層或其它化學(xué)鍍層，通過堿性清洗是不能完全清洗干凈的。在這篇文章中，酸侵蝕處理時間分別是0，5，10，20，40和60秒。圖表2（a）和（b）顯示了酸侵蝕10秒和40秒后的表面形態(tài)。從圖表2可以看出延長酸侵蝕處理時間被處理表面變得粗糙。電解作用，導(dǎo)致一個不均勻的表面潛伏在基面上。因此，接下來的氟化處理是用來在鎂合金表面上產(chǎn)生一個等效薄層。在鎂合金表面上化學(xué)鍍的預(yù)處理是一個必不可少的階段。通過XPS分析,表明預(yù)先氟處理之后，氟化膜在鎂合金表面上是不連續(xù)的。為了在鎂合金表面形成完整的二氟化鎂膜層，氟化處理的時間不應(yīng)超過10分鐘。圖表2（c）顯示了AZ91D鎂合金在氟化處理過程中沒有用酸侵蝕處理后的微觀組織結(jié)構(gòu)。從圖中我們可以看出氟化處理之后基層表面有輕微的腐蝕。酸處理40秒后接著進(jìn)行氟化處理，用酸侵蝕處理40秒基體表面沒有顯著不同。如果酸侵蝕時間超過60秒，基層可能被嚴(yán)重腐蝕，這可能影響鎂合金