超聲活化前處理對AZ91D鎂合金化學(xué)鍍Ni-W-P鍍層耐蝕性能的影響.pdf

1、活化前處理對鎂合金化學(xué)鍍鍍層的耐蝕性能具有至關(guān)重要的影響。其中，在普通活化前處理過程中施加超聲波稱為超聲活化前處理。為了研究超聲活化前處理對鎂合金化學(xué)鍍鍍層耐蝕性能的影響，本文在普通活化基礎(chǔ)上，采用響應(yīng)曲面法對AZ91D鎂合金化學(xué)鍍Ni-W-P合金鍍層的耐蝕性能進行了優(yōu)化。通過建立二次回歸模型，確定了施鍍過程的最佳工藝參數(shù)，并對各因素及其交互作用對鍍層耐蝕性能的影響程度進行了分析。研究結(jié)果表明，響應(yīng)曲面法能夠以較少的工作量優(yōu)化鎂合金化學(xué)

2、鍍層的耐蝕性能，其中最佳工藝參數(shù)為：20g/L硫酸鎳，15g/L鎢酸鈉，30g/L次亞磷酸鈉，鍍液溫度60℃，pH值9.3；單因素對鍍層耐蝕性的影響程度依次為：鎢酸鹽濃度>次亞磷酸鈉濃度>pH值>硫酸鎳濃度>溫度；各因素間存在交互作用，其中鎢酸鈉分別與硫酸鎳、次亞磷酸和pH值的交互作用顯著。
　　在化學(xué)鍍最佳工藝參數(shù)基礎(chǔ)上，通過與普通活化前處理工藝進行對比，研究了超聲活化前處理對 AZ91D鎂合金化學(xué)鍍 Ni-W-P鍍層耐蝕性能的

3、影響。采用動電位極化曲線測試方法和浸泡實驗對不同活化工藝條件下的鍍層耐蝕性能進行了表征；利用掃描電子顯微鏡、能譜分析、X射線衍射分析和透射電子顯微鏡等材料分析測試手段，采用電化學(xué)噪聲測試、開路電位測試、動電位極化曲線測試和失重實驗等實驗測試方法，分別從最終鍍層顯微結(jié)構(gòu)、活化前處理過程和化學(xué)鍍初始沉積過程三個角度對超聲活化前處理影響鍍層耐蝕性能的原因進行了探究與分析。研究結(jié)果表明：
　　超聲活化前處理提高了鍍層擊破電位約60mV，延

4、長了鍍層在腐蝕環(huán)境中的失效時間，從而改善了鍍層的耐蝕性能。從最終鍍層顯微結(jié)構(gòu)角度分析，兩種活化工藝條件下的化學(xué)鍍鍍層的宏觀形貌、微觀形貌、厚度、成分、物相和結(jié)構(gòu)沒有顯著區(qū)別，即超聲活化前處理對最終鍍層的顯微結(jié)構(gòu)沒有顯著影響。
　　從活化前處理過程角度分析，在超聲作用下，基體α相表面疏松的活化產(chǎn)物膜減少，從而使基體α相表面的活化產(chǎn)物膜薄而致密；由于共晶相組織的釘扎效應(yīng)，使共晶相表面的活化產(chǎn)物不易脫落，導(dǎo)致共晶相和β相凸出于基體α相；