2024鋁合金直接化學(xué)鍍鎳工藝及鍍層性能

宿輝，張迎，原小寓，付雅琦

黑龍江工程學(xué)院材料與化學(xué)工程學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150050

2024鋁合金作為重要的AlCuMg系合金，具有密度低、延展性好、比強度高、易加工等優(yōu)點，在航空航天、交通運輸、醫(yī)療機(jī)械、建筑包裝等領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用[1-2]。但 2024鋁合金硬度低、易磨損，在含氯離子的環(huán)境中易發(fā)生嚴(yán)重的點蝕、縫隙腐蝕等局部腐蝕，影響鋁合金構(gòu)件的使用壽命和安全性，使其應(yīng)用嚴(yán)重受限[3-5]。多數(shù)腐蝕和磨損都是從材料表面開始，因此材料的表面強化技術(shù)極其重要。目前鋁合金的表面強化技術(shù)主要有陽極氧化[6-7]、微弧氧化[8]、激光熔覆[9]、電沉積有機(jī)薄膜[10]、化學(xué)氣相沉積[11]、化學(xué)鍍[12-14]等。化學(xué)鍍因具有操作簡單、能耗低，鍍層均勻、耐磨、耐腐蝕等優(yōu)點而備受關(guān)注。

然而鋁合金化學(xué)性質(zhì)活潑，表面容易氧化生成致密的膜層，屬于難鍍基材，故化學(xué)鍍前要進(jìn)行適當(dāng)?shù)那疤幚韀15-18]。浸鋅是鋁合金最常用的預(yù)處理工藝之一[15]。韓滔等分別采用一次、二次浸鋅工藝在5383鋁合金表面化學(xué)鍍Ni，發(fā)現(xiàn)二次浸鋅后鋁合金表面的鋅含量較一次浸鋅時更低，但獲得的Ni鍍層更加均勻、致密[16]。浸鋅預(yù)處理工藝操作復(fù)雜，所得鍍層在潮濕的腐蝕性環(huán)境中容易脫落，并且兩次浸鋅之間的退鋅一般采用硝酸體系，存在環(huán)境污染問題[17]。此外，經(jīng)過浸鋅處理的鋁件在浸入酸性化學(xué)鍍鎳液時，鋅層容易溶解而縮短鍍液壽命[18]。

因此，需要繼續(xù)開發(fā)流程簡單、成本低及環(huán)境友好的鋁合金直接化學(xué)鍍工藝。本文以2024鋁合金為基體，通過無鉻、無氟的直接化學(xué)鍍工藝制備出均勻、致密、結(jié)合力強及耐蝕性良好的Ni-P合金鍍層。……