电解活化-冲击镀镍工艺对316L不锈钢表面电镀钯系合金膜层性能的影响

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本文主要研究电解活化-冲击镀镍前处理工艺对316L不锈钢表面电镀钯系膜层性能的影响。通过结合力测试,耐蚀性测试和扫描电子显微镜等确定了电解活化-冲击镀镍前处理工艺的最佳工艺参数。研究表明:冲击镀镍1 min及以上可以大幅度提高膜层与不锈钢基体间的结合力,冲击镀镍1min左右可以有效改善试样的耐蚀性,当镀镍时间较长时,试样的耐蚀性下降。在此基础上对比研究了此工艺得到的Ni/Pd-Ni膜层与直接阴极活化得到的Pd-Ni膜层的微观结构、显微硬度、孔隙率、结合力和耐蚀性等性能,并在含有SiO2颗粒的冲刷腐蚀环境中对比研究了两者的耐冲刷腐蚀性能。与阴极活化制得的Pd-Ni膜层相比,电解活化-冲击镀镍处理后再镀Pd-Ni,膜层有更高的硬度,更低的孔隙率,尤其是Ni/Pd-Ni膜层的结合力与Pd-Ni膜层的结合力相比从1.3MPa升高到约13MPa,提高了一个数量级。在温度为80℃和102℃的20 wt.%硫酸或者20 wt.%硫酸 +0.001mol·L-1Cl-溶液中,Ni/Pd-Ni膜层试样的耐蚀性均优于Pd-Ni膜层试样;特别是Ni/Pd-Ni膜层试样的耐冲刷腐蚀性能比Pd-Ni膜层试样显著提高,其原因可以归纳为Ni/Pd-Ni膜层更高的硬度、更低的孔隙率和与基体更好的结合力。进一步研究了Ni/Pd-Co膜层与直接阴极活化得到的Pd-Co膜层的微观结构、显微硬度、孔隙率、结合力和耐蚀性等性能,并在含有Si02颗粒的冲刷腐蚀环境中对比研究了两者的耐冲刷腐蚀性能。与阴极活化制得的Pd-Co膜层相比,电解活化-冲击镀镍处理后再镀Pd-Co,膜层有更高的硬度,更低的孔隙率,更高的结合力。在温度为8-C和102℃的20%℃硫酸或者20wt.%硫酸+0.001 mol·L-1Cl-溶液中,Ni/Pd-Co膜层试样的耐蚀性均优于Pd-Co膜层试样;特别是Ni/Pd-Co膜层试样的耐冲刷腐蚀性能比Pd-Co膜层试样显著提高,在80℃,含有100 g·L-1 SiO2颗粒的20wt.%硫酸溶液中,采用电解活化-冲击镀镍工艺所制得的Ni/Pd-Co膜层的寿命是普通Pd-Co膜层寿命的3倍。在相同的冲刷腐蚀环境中,Ni/Pd-Co膜层试样和Pd-Co膜层试样的耐冲刷腐蚀性能比Ni/Pd-Ni膜层试样和Pd-Ni膜层试样的耐冲刷腐蚀性能更好,这是因为Ni/Pd-Co膜层和Pd-Co膜层有更高的硬度。
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