外文翻譯--在硫酸鹽溶液中對(duì)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(duì)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(gè)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(guò)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(duì)AZ91D鎂合金基層的影響也被研究。通過(guò)延長(zhǎng)酸侵蝕處理時(shí)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(shí)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(duì)硬度值是沒(méi)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?yàn)樗鼈冇懈叩膹?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(qǐng)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(lái)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?yàn)殒V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(duì)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(qǐng)?jiān)谠S多領(lǐng)域成為一個(gè)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(rùn)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(méi)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(guò)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(bào)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(bào)道被注釋，鎳離子是通過(guò)在鍍槽中的碳化鎳來(lái)提供鎳離子。在這篇文章中，通過(guò)用一個(gè)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(yàn)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(hào)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(gè)階段用過(guò)量電離水盡可能快的徹底清洗干凈。在這項(xiàng)研究中鎂合金的酸處理時(shí)間是不斷變化的。一個(gè)掃描式的電子顯微鏡（SEM，JEOLJSM-5310，日本）被用來(lái)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(lái)對(duì)定性元素進(jìn)行化學(xué)分析。EDX分析也用來(lái)測(cè)定鎳磷化學(xué)鍍層中三價(jià)磷的含量。樣品的晶體結(jié)構(gòu)通過(guò)一個(gè)帶銅靶的X射線衍射針（XRD，RigakuDymax，日本）和一個(gè)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(gè)以100克持續(xù)時(shí)間為15秒的維氏硬度壓頭的HXD-1000顯微硬度實(shí)驗(yàn)器來(lái)進(jìn)行評(píng)估?；瘜W(xué)鍍鎳磷合金的沉積速率R從沉積過(guò)程中獲得重量的觀點(diǎn)來(lái)表示。一個(gè)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(gè)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(shí)候沒(méi)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(shí)間(h)。3結(jié)果與討論3.1個(gè)別處理時(shí)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(shí)候，在其表面上會(huì)形成氧化層和氫氧化層，這些氧化層和氫氧化層對(duì)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(gè)好的保護(hù)層，預(yù)先處理過(guò)程起著非常重要的作用。Xiangetal報(bào)道了一項(xiàng)關(guān)于在鎂合金上進(jìn)行化學(xué)鍍鎳的預(yù)處理過(guò)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(duì)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(lái)去除氧化層或其它化學(xué)鍍層，通過(guò)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(shí)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(zhǎng)酸侵蝕處理時(shí)間被處理表面變得粗糙。電解作用，導(dǎo)致一個(gè)不均勻的表面潛伏在基面上。因此，接下來(lái)的氟化處理是用來(lái)在鎂合金表面上產(chǎn)生一個(gè)等效薄層。在鎂合金表面上化學(xué)鍍的預(yù)處理是一個(gè)必不可少的階段。通過(guò)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(shí)間不應(yīng)超過(guò)10分鐘。圖表2（c）顯示了AZ91D鎂合金在氟化處理過(guò)程中沒(méi)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(méi)有顯著不同。如果酸侵蝕時(shí)間超過(guò)60秒，基層可能被嚴(yán)重腐蝕，這可能影響鎂合金