第十四届全国表面工程大会

538 / 2023-03-23 11:10:06

真空和空气热处理对镁合金化学镀层影响研究

镁合金；化学镀镍；热处理；微观形貌；元素组成；耐蚀性；焊接

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       本文主要探索镁合金化学镀镍热处理工艺，满足镁合金在电子产品结构中的应用需求。镁合金化学镀镍试件在真空和空气条件下分别进行200℃、250℃、300℃热处理，采用扫描电镜（SEM）、X-射线衍射（XRD）以及X-射线光电子能谱（XPS）对镀层表面的微观形貌、晶体结构以及元素组成等进行表征；采用电化学工作站检测镀层的腐蚀电位（φ_corr）和腐蚀电流密度（J_corr），评价镀层的耐蚀性能；并对不同热处理状态下镀层的焊接性能进行检测。通过实验结果可知：经真空或空气热处理后，镀层晶粒表面演变成微小结节结构，且真空条件下，结节平均尺寸更低。随着温度的升高，镀层微晶结构逐渐向晶体结构转化，且真空热处理较空气热处理具有更高的晶化程度。真空热处理和200℃热处理，镀层表面Ni和P仍以单质形势存在，且含有少量的Ni(OH)₂和磷酸盐；250℃及以上空气热处理，镀层Ni和P完全被氧化。经过空气和真空热处理后，镀层腐蚀电位由-0.45V提高至-0.3V以上，腐蚀电流下降了1个数量级；较真空热处理，空气热处理由于表面氧化物的形成，具有更高的腐蚀电位，更低的腐蚀电流密度。经真空和空气热处理后，镁合金化学镀镍表面焊料的润湿性下降，主要由于表面微观结构变化和氧化的影响。真空热处理可以加速镀层晶化进程；热处理可以提高镀层的耐蚀性性能，其中空气热处理效果更为显著；但是热处理后镀层焊接性能下降，对有焊接要求的产品，可通过电镀其它镀层改善焊接性能。