电沉积镀镍层的无铬钝化工艺

采用正交试验法筛选了一种以植酸、钼酸钠和缓蚀添加剂为基本组成的无铬钝化液。通过电化学阻抗谱测试,确定了最佳成膜时间;通过5%CuSO4点滴试验、10%NaCl浸泡试验和极化曲线测试,对电沉积镀镍层无铬钝化后的耐蚀性能进行了研究。结果表明,采用本无铬钝化工艺后,镀镍层耐蚀性能良好。     

不同金属盐对水合肼化学镀镍层耐蚀性能的影响

目的对比研究三种金属盐的化学镀镍层组织和性能,选出最佳金属盐,并开发出一种以水合肼为还原剂的化学镀镍新配方。方法采用金相显微镜、扫描电镜(SEM)等形貌表征手段,测厚法、质量法等速度表征手段,及盐雾实验和电化学极化曲线测试等耐蚀性表征手段,分别研究硫酸镍(NiSO_4·6H_2O)、碳酸镍(NiCO_3·2Ni(OH)_2·4H_2O)和氨基磺酸镍(Ni(NH_2SO_3)_2·4H_2O)三种金属盐对Fe基体化学镀镍层形貌、沉积速度和耐蚀性能的影响。结果以水合肼为化学镀镍液中的还原剂,在其他实验条件相同时,镀层形貌依次为硫酸镍最优,氨基磺酸镍次之,碳酸镍较差。采用厚度法计算得到化学镀镍沉积速度,碳酸镍平均镀速为5.33μm/h,氨基磺酸镍为4.83μm/h,硫酸镍为4.00μm/h。耐蚀性能与形貌对应,硫酸镍镀层盐雾实验出现锈点时间最晚,电化学极化曲线测试表明其自腐蚀电位最正,腐蚀电流最小,耐蚀性能最好,而氨基磺酸镍次之,碳酸镍最差。结论将耐蚀性能作为选择金属盐标准,选择硫酸镍金属盐时,化学镀镍沉积速度最慢,此时形成的镀镍层形貌最好,耐蚀性能最佳,因此硫酸镍为水合肼化学镀镍金属盐的最佳选择。     

化学复合镀镍封/微孔铬工艺试验

为提高装饰铬耐蚀性能,试验了化学复合镀镍封工艺和循环超声分散装置,比较了Cu/Ni/(Ni-P)-SiO2/Cr与Cu/Ni/Ni/Cr两种装饰铬的微观形貌和耐蚀性。用紫外/可见分光光度计和钯盐法测试镍封镀液吸光度和稳定性,扫描电子显微镜测试镀层形貌,粒径分布仪、电化学工作站和盐雾试验评价镀层耐蚀性。结果表明:循环超声分散装置对镍封镀液的间歇分散效果明显,镀覆7h后镀液吸光度基本不变。镍封镀液中SiO2微粒粒径约100nm,工艺温度68~71℃,钯盐试验稳定时间18~25min。SiO2微粒占镍封镀层质量分数为2.4%,镍封镀层的硬度为620 HV0.2,厚度为0.4~0.7μm。得到的微孔铬结晶细致,微孔密度为5万~8万个/cm2。比普通装饰铬的镍层厚度减少30%后,微孔铬组合镀层腐蚀电位仍正移0.19V,盐雾试验耐蚀等级还高1级。说明化学复合镀镍封工艺可以提高装饰铬的耐蚀性能。     

Formation and Characterization of Hydroxyapatite Coating Prepared by Pulsed Electrochemical Deposition

采用交流脉冲沉积法在AZ91D镁合金表面合成了羟基磷灰石涂层。考察了交流脉冲电压、沉积时间及电解液添加剂等电化学沉积参数对羟基磷灰石涂层的形貌、微观结构、元素组成及电化学性能的影响。结果表明,当脉冲电压为110 V时,纳米级别的羟基磷灰石涂层表面更为均匀,孔隙度更小,且其XRD的特征衍射峰更为突出。当电解液中添加了NaN O3和H2O2后,羟基磷灰石颗粒和涂层表面形貌均得到优化;同时,极化曲线和交流阻抗测试结果表明该涂层在模拟体液中的耐蚀性能提高。浸泡实验结果表明,该涂层有利于诱导羟基磷灰石的形成,从而提高涂层的生物活性。     

交流脉冲电沉积羟基磷灰石涂层的制备及其性能(英文)

采用交流脉冲沉积法在AZ91D镁合金表面合成了羟基磷灰石涂层。考察了交流脉冲电压、沉积时间及电解液添加剂等电化学沉积参数对羟基磷灰石涂层的形貌、微观结构、元素组成及电化学性能的影响。结果表明,当脉冲电压为110 V时,纳米级别的羟基磷灰石涂层表面更为均匀,孔隙度更小,且其XRD的特征衍射峰更为突出。当电解液中添加了NaN O3和H2O2后,羟基磷灰石颗粒和涂层表面形貌均得到优化;同时,极化曲线和交流阻抗测试结果表明该涂层在模拟体液中的耐蚀性能提高。浸泡实验结果表明,该涂层有利于诱导羟基磷灰石的形成,从而提高涂层的生物活性。     

pH值及温度对AZ31镁合金化学镀Ni-P合金性能的影响

采用电化学技术等试验方法,研究了镀液p H值及温度对AZ31镁合金化学镀Ni-P合金镀层的镀速、孔隙率、点滴腐蚀试验时间、腐蚀电位、腐蚀电流和交流阻抗的影响。结果表明,当镀液pH值为7时,AZ31镁合金化学镀Ni-P合金镀层的沉积速率最大,为8.48μm/h,显微硬度高(250 kgf/mm~2),孔隙率为0个/cm~2,Na Cl点滴腐蚀试验时间最长,为90 s,腐蚀电流密度小,为0.177 m A/cm~2,腐蚀电位最大,为-1.015 V。当镀液温度为75℃时,镀层的沉积速率大,耐蚀性能好。镀层包状物颗粒均匀、紧密、无缺陷。     

聚乙烯亚胺对置换镀金过程中镍基体腐蚀的影响

通过)XRF、SEM、XPS、开路电位、极化曲线、电化学阻抗谱及红外漫反射等方法,分析了聚乙烯亚胺对置换镀金过程中镍基体腐蚀的影响原因.结果表明:聚乙烯亚胺降低了置换镀金初始时沉积速率,而对长时间施镀镀速的影响较小;聚乙烯亚胺降低了金层Ni、O元素的含量;该添加剂能够在镍、金表面吸附,而且优先在金表面吸附,并加速了镍表面氧化物的溶解速率.聚乙烯亚胺使化学镀镍层表面活性趋于一致,减轻了镍基体的过度腐蚀现象.     

汽车轮毂用铝合金表面镍镀层的耐蚀性能研究

在汽车轮毂用的铝合金表面上电镀镍。研究镀液pH值、电流密度、镀液温度等因素对镀层耐蚀性能的影响。用线性扫描伏安法研究镍镀层在3.50%NaCl溶液中的耐蚀性能,用SEM和XRD表征了镍镀层的形貌和结构。结果表明,电镀的最佳工艺条件为:镀液pH为4.2,电流密度为30mA/cm2,镀液温度为58℃;在该条件下获得的镍镀层有很好的耐蚀性能,其结构为立方晶系。     

稀土对电沉积镍基合金镀层组织和耐蚀性的影响

针对提高镍基合金镀层性能问题,采用单脉冲电沉积法制备镍基合金镀层,并用扫描电镜、电化学和失重法研究了镀液中添加稀土元素对镍基合金镀层的组织和耐蚀性的影响。结果表明：镀液中添加适量的稀土能细化镍基合金镀层组织,使镀层表面平整致密,有效地提高镀层的耐蚀性能。     

机械研磨对电沉积Ni镀层微观结构与性能的影响(英文)

在电沉积Ni过程中,向镀液中加入介质小球,介质小球以不同频率冲击镀件表面对镀层形成机械研磨。用SEM观察镀层表面、截面形貌,用TEM、XRD研究镀层的微观结构与结晶状态,测试镀层的极化曲线(PC)与交流阻抗频谱(EIS)等电化学性能。测试镀层的显微硬度与抗拉强度等力学性能。结果表明:在电沉积Ni过程中,对镀层实施机械研磨使镀层表面变得光滑,镀层孔隙率降低,致密度增加,镀层厚度减小,机械研磨促进镀层表面与内部晶粒尺寸的明显细化及镀层内部的压应力形成,从而导致镀层的耐蚀能力显著增强,抗拉强度与硬度显著提高。     

表面污染物对冷轧低碳钢板耐大气腐蚀性能的影响

研究和分析了国产冷轧低碳钢板试样表面污染物的种类及成分，并且与进口同类钢板进行了比较。结果表明，国产钢板表面存在大量的污染物，包括残油，残铁，残碳和氯离子，数量明显超过进口同类钢板的表面污染物。由大气暴晒试验，盐雾试验及湿热试验结果可见，钢板的表面污染物与其耐大气腐蚀有对应关系。结合钢板生产实际过程，探讨了这些污染物的产生原因。     

冷轧钢板锈蚀原因及防锈对策

通过对冷轧钢板在高温、高湿大气环境中锈蚀原因 进行系统分析,提出了利用油-气两相缓蚀的方案解决钢板表面防锈油涂覆不均造成的腐蚀 问题.阐述了气相防锈油DZL的设计方案,通过静态湿热腐蚀试验和气相防锈性能试验评价了 接触缓蚀和气相缓蚀性能,并用电化学方法对其气相缓蚀作用进行了研究.     

掺杂镍对镁合金表面冷喷涂锌基涂层性能的影响

目的研究镍添加对冷喷涂锌基涂层耐蚀性的影响,为镁合金提供有效的防护涂层。方法采用低压冷喷涂技术在镁合金基体表面分别制备锌基和锌/镍基复合涂层,通过微观观察、摩擦磨损实验、电化学极化法和电化学阻抗谱测试及全浸泡腐蚀试验,研究镁合金表面冷喷涂涂层的结构、摩擦磨损行为和耐蚀性。结果镁合金表面冷喷涂锌基涂层后,其硬度和耐磨性得到显著提高,掺镍后的锌/镍基涂层具有更高的硬度和耐磨性。锌基和锌/镍基涂层均能为镁合金提供腐蚀防护,锌/镍基涂层比锌基涂层具有更好的耐蚀性。相对镁合金来说,锌基涂层和锌/镍基涂层的自腐蚀电位分别正移了260 mV和560 mV;长期腐蚀后锌/镍基涂层形成了更致密的腐蚀产物膜,腐蚀电阻显著高于锌基涂层。结论冷喷涂锌基和锌/镍复合涂层均能对镁合金提供防护作用,掺杂镍后的锌/镍基复合涂层具有更高的硬度、耐磨性和耐蚀性。     

Electrochemical impedance spectroscopy study on multi-layered coated steel sheets

Electroplating technique is used to coat nickel over the coated substrates like galvannealed and galvanized, and uncoated substrate of cold rolled closed annealed steel sheets as well. These coated substrates are exposed to 3.5% aqueous NaCl solution in a flat cell to carry out the corrosion tests. The effect of nickel coating on galvannealed, galvanized and cold rolled closed annealing steel sheets is studied for their anti-corrosive performance by electrochemical impedance spectroscopy. Electrochemical impedance data were analysed by using Bode and Nyquist plot by considering the metal-coating-electrolyte interface as an electrical equivalent circuit model. The circuit elements i.e. polarisation resistance and coating capacitance are determined to evaluate the corrosion behaviour of these multilayered coatings. The changes in the impedance characteristics of the systems are found to occur as a function of exposure time in all the three cases. These results have showed differences in the protective characteristics of the three systems, where the nickel coated galvannealed exhibited superior corrosion resistance compared to nickel coated cold rolled closed annealed and galvanised.     

铜钴镍离子对镁合金微弧氧化膜的影响

目的提高镁合金微弧氧化膜的耐蚀性。方法在Na_2SiO_3-NaOH-Na_2B_4O_7组成的电解液体系中,分别加入铜离子、钴离子和镍离子对AZ91D镁合金进行微弧氧化,研究离子种类和组成对膜层性能的影响。采用点滴实验测试膜层的耐蚀性,采用电化学工作站测试膜层的电化学性能,采用扫描电子显微镜(SEM)和能谱分析(EDS)对微弧氧化膜层的表面形貌和元素组成进行分析。结果电解溶液中加入钴离子、铜离子、镍离子后,镁合金微弧氧化膜的耐腐蚀性能均有提高。其中铜离子的影响最大,加入1.5 g/L的铜离子后,镁合金微弧氧化膜的点滴时间提高了77.3 s,膜层耐腐蚀性能显著提高。电化学测试结果得出,不加金属离子的氧化膜的腐蚀电流密度为1.092×10~(-5) A/cm~2,腐蚀电位为-1.487 V;加入钴、铜、镍离子浓度分别为2、1.5、3 mol/L时,腐蚀电流密度分别为3.912×10~(-6)、6.027×10~(-6)、2.167×10~(-6) A/cm~2,腐蚀电位分别为-1.412、-0.832、-1.047 V;加入金属离子制得的微弧氧化膜的腐蚀电流密度均降低了1个数量级,腐蚀电位不同程度地正移,其中加入铜离子后腐蚀电位提高了0.655 V。加入金属离子后,陶瓷膜表面空隙和孔洞数量不同程度地变浅和减少,增加了膜层的致密性和均匀性。结论电解液中添加一定量的铜、钴、镍离子均能够提高AZ91D镁合金微弧氧化膜层的耐蚀性,其中铜离子的效果最明显。     

Study of role of phosphate coating properties on electrophoretic paint performance by EIS and simulated corrosion tests

The influence of phosphate bath chemistry on phosphate coating properties and, eventually, on corrosion resistance properties of electrophoretic (ED) painted steel samples was examined. Two types of zinc phosphate bath chemistry with different concentration of zinc and nickel ions, and different values of total acid, free acid, and accelerator content were studied. The phosphate bath with higher value of acid ratio (total acid/free acid), nickel ion concentration, and accelerator point produced the best phosphate coating on steel surface with globular microstructure, small crystal size, high P ratio, and uniform coverage. Phosphate coated and only alkali cleaned samples were cathodic ED painted. Their corrosion resistance properties were evaluated by salt spray test, cyclic corrosion test and electrochemical impedance spectroscopy. The relative increase in corrosion resistance of painted sample due to best phosphate coating was 1·4 to 1·8×. Paint adhesion of samples significantly deteriorated when painted without phosphate pretreatment.     

Effect of thermo-mechanical processing on filiform corrosion of aluminium alloy AA3005

The effect of laboratory scale thermo-mechanical processing of aluminium alloy AA3005, supplied as 2.9 mm sheet at the hot roll transfer gauge, on filiform corrosion (FFC) susceptibility, electrochemical properties and near surface microstructure was investigated. Corrosion testing showed that the as hot rolled material exhibited poor FFC resistance and that heat treatment of both the as hot rolled and subsequently cold rolled samples resulted in a drastic loss of corrosion resistance. Microstructural characterisation showed that both hot and cold rolling resulted in enhanced surface shear deformation and the formation of a thin layer of metal in the surface with different properties and microstructural characteristics than the underlying bulk material. Enhanced surface deformation resulted in a redistribution of intermetallic particles in this region. Poor FFC properties were correlated with the presence of a higher density of fine intermetallic precipitates in the surface layers than in the underlying bulk. It is suggested that enhanced secondary precipitation of intermetallic particles in the deformed surface layers during high temperature exposure, e.g., during hot rolling or annealing steps, is the main contributing factor to the observed poor FFC resistance.     

不同状态310S奥氏体不锈钢在H2S/CO2环境中的应力腐蚀行为

目的探究不同状态310S奥氏体不锈钢在H2S/CO2环境中的应力腐蚀行为。方法研究三种不同状态310S奥氏体不锈钢在湿H2S环境中的应力腐蚀行为和电化学测试,并探究影响310S应力腐蚀开裂的因素及其机理。结果经过冷变形处理后,310S奥氏体不锈钢的抗应力腐蚀性能有所提升,而900℃时效处理会使310S钢材更易遭受应力腐蚀的影响。此外,施加载荷会使材料的耐蚀性变差。在SSRT实验中,固溶处理后的试样应力腐蚀敏感性为88.1%,时效处理后则升高至91.5%,冷轧后则降低至85.3%。另外还观察到,裂纹通常起源于试样表面局部腐蚀处。通过准原位充氢-TEM实验发现,氢原子扩散进基体后,会促进位错运动,导致位错更易发生塞积,从而引发应力集中。结论冷轧态310S具有最好的耐蚀性能,其次为固溶态,时效态310S的耐蚀性能最低。在湿H2S环境下,冷轧态310S的应力腐蚀敏感性最低,时效处理则会提高试样的应力腐蚀敏感性。H原子进入到310S内部会促进位错的运动、增殖与塞积,导致应力集中,从而降低局部的耐蚀性能。     

平整液对冷轧带钢表面黄斑缺陷的影响

平整是冷轧带钢生产的重要工序,其可以消除带钢的屈服平台,提高其成形性能和质量。但平整液可诱发冷轧带钢表面黄斑缺陷的产生。采用扫描电镜和电化学分析手段,分析了冷轧带钢表面黄斑缺陷特征及其形成机制。结果表明:冷轧带钢表面平整黄斑缺陷的主要成分为铁氧化物,其产生过程与冷轧带钢表面电位和裂开的氧化膜电位差值有关。在平整液作用下,冷轧带钢表面氧化膜破损处可形成新的氧化膜,其生成速度越快,越有利于降低平整黄斑缺陷的发生率。平整液中添加剂磷酸盐和钼酸盐可以提高冷轧带钢表面氧化膜的生成速度,从而避免黄斑缺陷的产生。     

用于冷轧裸板的静电防锈油盐雾腐蚀评价

针对冷轧板在存储及运输过程中的锈蚀问题,本文采用中性盐雾加速腐蚀试验(SST),对3种防锈油涂油试样进行腐蚀失重及腐蚀面积评价,从而判定了防锈油的耐蚀性。