Mg-12Li-2Al-2Zn合金表面防腐工藝的研究.pdf

1、鎂鋰合金是最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料,具有良好的延展性,在3C等行業(yè)應(yīng)用前景廣闊,開展其表面防腐研究有利于其推廣應(yīng)用。本文通過光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電子顯微鏡／能譜分析儀(SEM／EDS)、X射線衍射儀(XRD)、顯微硬度計(jì)及恒電位儀等分析測試方法,首先探討了三種預(yù)處理工藝對(duì)Mg-12Li-2Al-2Zn合金表面磷化膜及化學(xué)鍍鎳層質(zhì)量的影響,由此確定合金試樣的最佳預(yù)處理工藝。以此最佳試樣預(yù)處理工藝為基礎(chǔ),分別研究了各工藝參數(shù)對(duì)Mg-12Li-

2、2Al—2Zn合金表面磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜、高錳酸鹽-磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜及鍍鎳層厚度、形貌、耐腐蝕性能的影響,并通過正交實(shí)驗(yàn)確定了各實(shí)驗(yàn)方案的最佳工藝。
　　 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:Mg-12Li-2Al-2Zn合金的最佳預(yù)處理方案為本實(shí)驗(yàn)配方2＃；表面磷化膜的制備及膜質(zhì)量受工藝參數(shù)的影響:磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜受處理溫度影響大,而高錳酸鹽-磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜則受處理時(shí)間影響更為突出。試樣表面磷酸鹽處理(PH=1.5)的最佳工藝參數(shù)為化學(xué)液溫度80℃,處理時(shí)間20

3、min;磷酸鹽-高錳酸鹽處理(PH=3)的最佳工藝參數(shù)為化學(xué)液溫度70℃,處理時(shí)間30 min;磷酸鹽和高錳酸鹽-磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜均為顯微網(wǎng)狀裂紋形貌特征,前者呈灰白色,后者呈紅棕色；磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜主要由Mg3(PO4)2和BaHPO4組成；高錳酸鹽-磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的相組成是BaHPO4和MnO2。綜合合金表面膜層形貌、致密性、厚度及極化曲線,磷酸鹽-高錳酸鹽轉(zhuǎn)化膜的耐腐性優(yōu)于磷酸鹽轉(zhuǎn)化膜的耐腐性；
　　 化學(xué)鍍液的PH值、溫度和施鍍時(shí)

4、間是影響合金表面鍍鎳層組織和性能的關(guān)鍵因素。本實(shí)驗(yàn)條件下,鎂鋰合金化學(xué)鍍鎳的最佳工藝參數(shù)為pH=7±0.2、溫度T=80±2℃、施鍍時(shí)間t=50min。在此工藝下,所獲Mg-12Li-2Al-2Zn合金表面化學(xué)鍍層具良好結(jié)合力,厚度13～15μm,顯微硬度達(dá)435Hv；合金表面鍍鎳層由許多致密胞狀物組成,并具有Ni-P非晶態(tài)結(jié)構(gòu)；
　　 在最佳工藝條件下,鎂鋰合金試樣分別經(jīng)磷酸鹽、磷酸鹽-高錳酸鹽處理或化學(xué)鍍鎳,均能獲得表面平整