稀土铈对Ni-P镀层组织和性能的影响

发布时间：2020-12-26 04:16

　　目的研究稀土铈对Ni-P镀层表面组织、沉积速率和耐腐蚀性能的影响,提高沉积速率,改善镀层表面质量,进而提高镀层的耐腐蚀性能。方法采用酸式化学镀方法在50钢基体表面制备了添加稀土铈的Ni-P合金镀层,研究稀土铈的添加量对Ni-P合金镀层表面组织形貌和性能的影响。采用金相显微镜观察镀层表面组织形貌,参照GB/T13913—2008计算镀层沉积速率;使用HV-1000Z型显微硬度计测定合金镀层的硬度,采用均匀腐蚀全浸试验法测试合金镀层在5%NaCl溶液和10%NaOH溶液中的耐蚀性能。结果稀土铈的添加量为40 mg/L时得到的合金镀层组织细小、均匀、平整、致密,沉积速率达到最大值10.4 mg/（cm2·h）。随着稀土铈添加量的增加,镀层硬度明显增大,在稀土铈质量浓度为60 mg/L时,最大硬度值达到487.2HV,硬度提高了13.5%。Ni-P合金镀层在5%NaCl和10%NaOH溶液中耐腐蚀实验结果表明,未添加铈的镀层腐蚀速率最大,添加稀土铈的镀层腐蚀速率呈现先降低后增加的趋势,稀土铈质量浓度为40 mg/L时,镀层的腐蚀速率最低。结论稀土铈可以明显改善镀层表面质量,提高镀层沉积速率、硬... 

【文章来源】：表面技术. 2020年06期 北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

不同稀土铈添加量的Ni-P合金镀层金相组织

不同稀土铈添加量的Ni-P合金镀层沉积速率曲线

图3是在相同的腐蚀时间内，镀液中稀土铈的添加量分别为0、15、30、40、60 mg/L时Ni-P合金镀层的腐蚀速率。从图3中可以看出，未添加铈的Ni-P合金镀层的腐蚀速率最大，耐蚀性能最差；添加稀土铈的镀层的腐蚀速率呈现先降低后增加的趋势；当稀土铈质量浓度为40 mg/L时，镀层的腐蚀速率最低。腐蚀速率最低的镀层恰好是表面胞状组织细小均匀且致密的合金镀层（见图1d）。这说明向镀液中添加适量的稀土能促使镀层结晶细化、致密，腐蚀速率降低。而当稀土浓度过高时，镀液会过于稳定，镀层致密度下降，导致镀层的耐蚀性明显下降。使用金相显微镜观察试样在5%NaCl溶液中腐蚀后的表面组织形貌，结果见图4。从图4中可以看出，未添加稀土铈的Ni-P镀层和添加15 mg/L稀土铈的镀层表面胞状组织消失，出现大片的腐蚀区域（图4a、b中箭头所示），试样腐蚀比较严重。当稀土铈的质量浓度为40 mg/L时，镀层几乎没有出现黑色腐蚀区域，只有部分胞状组织边缘轻微腐蚀（见图4c箭头所指）。随着稀土铈浓度的增加，镀层被腐蚀的程度加大，部分胞状组织消失（见图4d）。由此得出，添加适量的稀土能提高镀层的耐蚀性。稀土铈质量浓度在40 mg/L时得到的Ni-P合金镀层的耐蚀性最好。

【参考文献】：
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本文编号：2939017