熔鹽電鍍Al-Ni 合金工藝及性能研究

供稿|黃明

內容導讀

鋁合金具有優異的耐腐蝕性、強度與加工性等優點，合金元素的加入能有效抑制鋁的結晶生長。熔鹽電鍍過程熱應力小，對基體材料幾乎無損傷且結合力好，鍍后材料可再進行焊接等加工，廣泛應用于鋼鐵、銅、鎳的板材、棒材等各種材料形狀的表面，具有廣闊的應用前景。本文研究了低溫氯化物熔鹽體系中Al-Ni 合金的電鍍工藝，對制得的合金鍍層表面形貌與微觀成分結構進行了表征及分析，對鍍層的耐蝕性和硬度等性能進行了檢測。實驗結果表明，NiCl2在熔鹽體系中的添加量對合金鍍層的性能有明顯作用，NiCl2的加入可使晶粒更加細致緊密，從而改善鍍層形貌，利于Al-Ni 合金相的形成，可大大提高耐蝕性和硬度，當鍍層中Ni 質量分數達6.19%時，硬度可高達720 HB。

熔鹽電鍍是隨著熔鹽電化學的發展和應用而出現的一門新工藝。所謂熔鹽電鍍就是在熔融鹽中，利用外加電流，在基體材料上獲得結合牢固金屬鍍層的一種材料處理工藝。18 世紀40 年代開始電鍍合金方面的研究[1]。60 年代，Senderoff 等首次成功在LiP-NaF-KF 熔鹽中電鍍出難熔金屬[2]，之后熔鹽電鍍研究的合金不斷豐富起來，目前研究較多的合金[3-7]：Cu-Li，Fe-Nd，Li-Pd，Nb-Sn，Ca-Li-K，Al-Mo，Al-Cr，Al-Mn，Al-Co，Al-Ti 等。鋁合金的熔鹽電鍍起步比較晚，但已經顯現出了很大的應用潛力。鋁低價又有密度低的特點，合金元素的加入提高了鋁鍍層的耐腐蝕性、強度和加工性等，而且有效地抑制了鋁的結晶生長。熔鹽電鍍鋁合金和常規水溶液電鍍差不多，工藝設備和控制操作都很簡單。……