教授品镁(148):镁材及镁合金工件的化学沉积处理

发布时间:2021年3月2日
新闻导读:镁合金的化学沉积镍、磷并不是一件轻而易举的工艺,比其它的化学沉积都要困难些,因为镁的标准电极电位为-2.36V,若直接化学镀镍,就会发生置换反应,严重降低镀层结合力,甚至导致槽液分解。

镁合金材料及工件的化学沉积处理是一个相当复杂的工艺过程,可提高它们的抗腐蚀性能和硬度,在这一过程中,首先进行充分的表面预处理,而后化学沉积锌,再化学沉积镍、磷合金,最后可根据使用进行其它表面处理,如装蚀性电镀镍、铬等。其工艺如下:抛光→脱脂→酸洗→表面活化→化学浸锌→化学沉积镍、磷→电镀镍或铬。具体操作条件及溶液配方见表。
预处理
镁合金的化学沉积镍、磷并不是一件轻而易举的工艺,比其它的化学沉积都要困难些,因为镁的标准电极电位为-2.36V,若直接化学镀镍,就会发生置换反应,严重降低镀层结合力,甚至导致槽液分解。镁及镁合金在空气、水中都会迅速氧化,形成虽不致密的氧化膜,却对镀层结合力有很大影响。因此,镁合金镍前的预处理极为重要,主要工序有抛光、脱脂、酸洗、活化、化学浸锌。
抛光目的是除去锈蚀的表面,获得有光泽的平滑表面,能提高化学镀与电镀结合力,也有利于改善装饰性。脱脂在于除去抛光表面上残留的油脂、污物、抛光膏等,确保镀层与镁基体结合牢靠,获得质量好的镀层。表中的配方1适用于形状简单的工件,配方2适用于形状、结构复杂的制品。
活化是为了彻底扫除工件上的氧化物、去除酸洗后工件上的残留物和挂灰,提高光泽,配方1优于配方2。在活化之前还有一道酸洗工序,是为了溶解工件上的薄层氧化物、嵌入工件表面的污垢等。配方1是通用的酸冼、钝化配方,处理速度也比配方2的快;配方1在安全与环保方面优于配方2。
由于镁的标准电极电位为-2.36 V,而镍的只有-0.25V,相差较大。因此,在镁合金表面直接镀镍就会发生置换反应,并导致镀液不稳定,引起镀层分解。所以化学浸锌极为关键,可确保化学镀镍工作顺利完成。配方2的浸锌速度比配方1的慢,但配方1需要加热,成本高一些,而且配方2浸锌后的锌层更加致密,优于配方1的,有利于化学镀镍时镍的沉积。
化学镀镍
镁合金在含有SO42-、Cl-的溶液中的腐蚀速度快,但为了降低生产成本,又必须添加NiSO4,以调整工艺参数。选择浸锌配方2是添加NiSO4的先决条件。向化学镀镍溶液加络合剂,调整pH到中性或弱碱性,以使镁合金在含有SO42-的化学镀镍溶液中不发生腐蚀,而且对置换反应有一定抑制作用。
化学镀镍层的性能
化学镀镍层的显微硬度为500~600HV0.1,热处理后上升到1000HV 0.1。按OCT标准,并参照ASTM B571-79、ISO2819进行热震试验。在250℃,经10次加热与速冷镀层未脱落。化学镀层经装饰性镀镍或铬后,在中性盐雾连续喷淋试验300h未出现腐蚀斑点。

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责任编辑:淮金