稀土对NiP合金梯度镀层工艺及耐蚀性能的影响

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1、论文题目：稀土对Ni-P合金梯度镀层工艺及耐蚀性能的影响专业：材料加工工程硕士生：侯嵬玮(签名)指导教师：孙万昌(签名)摘要稀土元素由于良好的物理、化学、电、磁和光学性能，已经成功地应用在电镀、热镀锌、转化膜及化学热处理等表面处理方法中。非晶态合金镀层由于其结构的特殊性，使其具备了很好的综合物理和化学性能，从而引起了人们的高度重视。梯度功能材料(FGM)是应现代工业的高功能要求而发展起来的全新型未来材料之一，其内部成分和结构的相容性可有效地提高镀层与基体间的结合强度，改善耐蚀耐磨性。本文以LY12硬铝

2、合金为基体，采用化学镀的方法，选取不同的稀土元素作为添加剂，制备了Ni-P非晶态合金镀层。采用扫描电镜(SEM)、能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)、显微硬度、腐蚀试验等检测手段，分析了稀土元素及稀土含量对非晶态合金镀层成分、微观结构、硬度及耐蚀性能的影响。实验结果表明：稀土的添加可以提高镀层中P的含量以及镀层的非晶化程度，实现了提高镀层硬度和耐蚀性能的目的。其中添加0.15g/L稀土Y(NO3)3获得的镀层综合性能最好，镀层中P的含量达到12.76%，显微硬度高达641HV，镀层在中性、酸性和碱性

3、环境下均表现出良好的耐蚀性。其次，在Ni-P非晶态合金镀层的基础上，利用功能梯度材料的设计思路，通过改变合金镀层中P元素的含量，实现涂层内部结构逐渐由晶态、晶态+非晶态向非晶态的梯度变化，获得Ni-P合金梯度镀层。试验结果表明：Ni-P梯度镀层与铝合金基体结合良好，且在中性、酸性和碱性环境中，耐蚀能力均优于Ni-P非晶态合金镀层。关键词：LY12铝合金；稀土；Ni-P非晶态合金镀层；Ni-P合金梯度镀层；显微硬度；耐蚀性；浸泡法；极化曲线研究类型：基础应用研究Subject:EfectofRareea

4、rthontheProcessandCorrosionresistanceofNi-PalloygradientcoatingsSpecialty:MaterialsscienceandEngineeringName:WeiweiHou(Signature)Instructor:Wan-changSun(Signature)ABSTRACTTherareearthelementhassuccessfullybeenappliedinsurfacetreatingtechniquessuchaselec

5、troplating,hotgalvanization,conversionfilmandheat-treatment.Amorphousalloycoatinghasattractedgreatinterestowingtoitsfavorablephysicalandchemicalproperties.Asoneofthepromisingmaterials,functionallygradedmaterials(FGM)havebeendevelopedunderthehighrequirem

6、entofmodernindustry.Inaddition,theadhesivestrengthbetweencoatingandsubstrateaswellasthecorrosionresistanceofthecoatingscanbeimprovedefficientlybyitscomponentandstructurecompatibility.Employingchemicalplatingmethod,amorphousNi-Palloycoatingusingthediffer

7、enttypesofrareearthasadditivesispreparedusingtheLY12alloyassubstrateinthispaper.Theinfluenceofdifferenttypeandcontentofrareearthonthecomposition,microstructure,micro-hardnessandcorrosionresistanceofNi-PamorphousalloycoatingswereanalysedbymeansofSEM,EDS,

8、XRDandortherinstruments.TheresultsshowthatthemicrohardnessandcorrosionresistanceofNi-Pcoatingareimprovedbyaddingtherareearthwhichcanbeabletoincreasethecontentoftotalphosphorusinthecoatingandenhancetheextentofamorphization.Thecomp