2.3 驗證試驗結果
2.3.1 特殊處理對鍍層表面狀態的影響
可以看出,特殊處理后試樣表面形成了細小的均勻分布的蜂窩,這些蜂窩可以作為鍍層的沉積點,使鍍層與基體間結合更緊密。隨著處理時間的延長,蜂窩分布更加均勻,但處理時間超過30ｍｉｎ后,基體腐蝕量加大。目測鍍層完整,光亮,無針孔、氣泡、陰陽面等表面缺陷,在掃描電鏡下觀察,鍍層表面為均勻的球形胞狀物,光滑致密,說明特殊處理后留下的空穴不會影響鍍層的表面質量。
2.3.2 鍍層厚度
及沉積速度圖2是經過熱處理后的鍍層斷面的掃描電鏡圖像,鍍覆2ｈ后鍍層厚度為25.3μｍ,用鍍層厚度除以鍍覆時間即得沉積速度,所以鍍層沉積速度為12.6μｍ ｈ。
2.3.3 結合力試驗結果
同樣由圖2可以看出鍍層與基體間沒有出現縫隙,說明二者結合力良好。因為在對鍍層進行熱處理時,發生了原子互擴散,導致非晶與微晶發生重結晶,生成金屬鎳的晶胞和金屬間化合物,這些金屬間化合物引起鍍層的硬化;隨著熱處理的持續,鍍層與基體間的互擴散使二者結合力得到改善,而且低溫熱處理還可以提高鍍層的耐蝕性,消除部分內應力[13-14]。
2.3.4 耐蝕性測定
在開始階段,試樣腐蝕速度較慢,48ｈ后試樣周圍有白霧出現,72ｈ后,在試樣的棱角處可以觀察到有腐蝕液滲透的痕跡,腐蝕速度有加快的趨勢,因為在化學鍍鎳過程中,存在邊緣效應。鍍層生長方向是沿“臺階”向前推進,如果基體存在較銳的棱角,鍍層就會在此處優先生長;而鍍層的加厚,則是靠層與層的重疊來完成的[15]。隨著鍍層重疊次數增多,以及層與層之間的參差排列,在試樣邊緣就形成了層狀組織,而容易被優先腐蝕。浸泡96ｈ后,鍍層主要表面沒有出現鼓泡或起皮現象,說明耐化學腐蝕性良好。用硝酸點滴法測試時,試樣表面變色時間為47ｓ,達到了耐腐蝕性的要求。
3 結 論
(1)本試驗所采用的前處理工藝操作簡單,克服了傳統的“二次浸鋅”方法流程復雜的缺點,滿足鍍層表面質量及結合力要求,處理液可以反復使用,而且不會污染環境。
(2)試驗優選出了沉積速度較快且鍍層性能良好的鋁合金化學鍍鎳工藝:硫酸鎳,30ｇ Ｌ;次亞磷酸鈉,30ｇ Ｌ;乳酸,15ｍＬ Ｌ;ｐＨ,5.0。
(3)采用優選工藝獲得的鍍層表面光亮,均勻完整,結合力和耐蝕性良好。
參考文獻:
[1] 楊綺琴.鋁及其合金的表面處理[Ｊ].廣東有色金屬,1993,(3):74-79.
[2] 路貴民,王兆國,李冰.鋁合金腐蝕與表面處理[Ｍ].沈陽:東北大學出版社,2000.
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