镁合金化学镀镍工艺的研究
郭艳婷 李建三
(华南理工大学工业装备与控制工程学院 广东广州510640)
0 前言
镁是目前最轻的金属结构材料，在地球中含量丰富，开发利用镁合金产品是当今研究的热点。其它金属相比，镁合金具有密度低，比强度、比刚度、比弹性模量高，减震性、高温塑性、抛光性、导热导电性和磁屏蔽性好等特点，而且具有很好的铸造性能和切削加工性能，被广泛应用于汽车、航空航天、电子和通讯等行业。
镁也是工程应用中最活泼的金属，在25 “C时标准电极电位为一2.37V川。在潮湿的空气、含硫气氛和海洋大气中均会遭受严重的腐蚀，因此，在使用镁合金前必须对其进行表面处理。化学镀镍是镁合金表面处理的重要方法之一。化学镀镍层厚度均匀、化学稳定性好、表面光洁平整，具有良好的耐蚀性和耐磨性。
本文对化学镀镍工艺进行研究，并对镀层外观、镀速、镀层的耐蚀性及组织结构等进行分析。
1 试验
1.1 实验材料
采用AzglD镁合金材料，试样尺寸为40mmx25mmxl.5mm
1.2 前处理
1.2.1 工艺流程
打磨 试 片 一碱洗一水洗一酸洗一水洗一活化一水洗一预浸锌
1.2.2 主要工序说明
(1) 碱 洗
碱洗液配方及工艺条件:
1.3 正交试验设计
采用硫酸镍为镍盐的镀液，加人配位剂、氟化物和稳定剂，采用hs(56)正交试验表进行试验。试验中化学镀镍液均用氨水调节pH值至6.5左右，稳定剂的添加量为lmg/L。
2 结果与分析
2.1 正交试验
根据正交试验表中各因素的水平值配制镀液，对镁合金进行化学镀镍。化学镀镍液温度为85℃，时间为lh。正交试验的结果，可以用镀速和镀层的耐蚀性进行评定。
2.2 镀速
正交试验中硫酸镍的极差最大，其次分别是柠檬酸、次磷酸钠、氢氟酸，氟化氢按的极差最小。说明要提高镀速必须增加硫酸镍的用量，而使用柠檬酸为配位剂也是导致镀速不高的重要原因。但过于追求镀速，很可能造成镀层外观质量的下降。
2.3 耐蚀性
次磷酸钠和氟化氢按的极差均为最大，其次是硫酸镍、柠檬酸，氢氟酸的极差最小。说明镁合金在含有F一的溶液中比较稳定，F一能在一定程度上抑制5代一对镁基体的腐蚀。但氟化物的用量不能过多，否则，会使镀液中生成氟化物沉淀，从而造成镍的损失、镀层质量下降等不利影响。
2.4 综合性能评价及最佳配方的确定
综合性能的评价主要考虑耐蚀性、镀速及镀层外观等方面的因素。由于化学镀镍层通常最重要的考虑因素是耐蚀性能，因此，在综合评定时，重点考虑耐蚀性。
根据正交试验结果，可以得出化学镀镍的最佳工艺配方:硫酸镍309/L，次磷酸钠42岁L，柠檬酸15g/L，氟化氢按12g/L，氢氟酸169/L。
2.5 镀层组织结构分析
对镁合金化学镀镍层进行xRD分析，如图1所示。
从图1可看出，XRD衍射谱图在20约为科.50处出现漫散射的宽化峰，晶化特征不明显，表明镀层是由非晶态的镍及部分微晶的镍组成。同时也说明了镁合金表面的化学镀镍层与钢铁基体的化学镀镍层的组织结构类似闭，镀态的组织结构属于非晶态或非晶态与微晶的混合态。
3 结论
(2).XRD分析结果表明，镁合金化学镀镍层的组成是由非晶态的镍及部分微晶的镍组成，与钢铁基体的化学镀镍层的组织结构类似。
