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1、 毕 业 论 文学生姓名： 学 号： 学 院： 材料科学与工程学院 专 业： 题 目： Zr-Al彩色金相的工艺研究 指导教师： 评阅教师： 2012年 6月 河北科技大学毕业论文成绩评定表姓 名学 号成 绩专 业金属材料工程题 目锆铝合金彩色金相的工艺研究指导教师评语及成绩 指导教师： 年 月 日评阅教师评语及成绩 评阅教师： 年 月 日答辩小组评语及成绩答辩小组组长： 年 月 日答辩委员会意见 学院答辩委员会主任： 年 月 日 注：该表一式两份，一份归档，一份装入学生毕业设计说明书（论文）中。毕 业 论 文 中 文 摘 要摘要 化学镀Ni-P方法制备镀层是提高锆铝合金耐蚀性的有效途径。本研
2、究是在铝含量分别为8.8wt%、8.4wt%和8.0wt%的锆铝合金表面通过化学镀Ni-P方法制备Ni-P合金镀层以达到表面改性的目的。实验中，锆铝合金通过超声波清洗、碱性除油、酸洗、磷化处理的前处理后采用弱酸性和强酸性两种不同镀液配方施镀。最后，对镀层的物相、表面和截面形貌和电化学腐蚀极化行为分别进行分析。分析发现，不同配方的镀液均能使合金表面获得10-20m的非晶Ni-P镀层，镀层在显微镜下呈胞状。铝含量为8.4wt%的锆铝合金采用温度60，pH为3，时间2min的磷化处理后使用弱酸性镀液施镀可获得较好的镀层；铝含量为8.8wt%和8.0wt%的合金磷化处理的最优条件是温度45，pH为2.
3、5，时间2min，选用强酸性镀液施镀，可以获得各方面相对优良的镀层。Ni-P合金镀层增强了基体的耐蚀性，不易造成电偶腐蚀，对基体有很好的保护作用。关键词 表面改性 化学镀Ni-P 锆铝合金 耐蚀性 毕 业 论 文 外 文 摘 要 本 科 毕 业 论 文 第页 共页Title The study of electroless Ni-P plating on Zr-Al alloy AbstractIt is an effective way to improve the corrosion-resistance of the Zr-Al alloy that electroless platin
4、g Ni-P on it.This study is to get the Ni-P alloy coating on the surface of Zr-Al alloys which content 8.8wt%、8.4wt% and 8.0wt% Al by electroless plating.In the experiments, Zr-Al alloys need to be pre-treatmented,and the pretreatments are ultrasonic cleaning,alkaline degreasing,pickling and phosphat
5、ing.Then,they can be electroless plated by different plating bath.And the plating bath include strong acidic and weak acidic.At last,they were examined by XRD,morphology both the surface and section and electrochemical polarization.It is found that 10-20 m amorphous Ni-P alloy coating can be got by
6、different plating bath,and the coating is to be cellular under the microscope.A good plating coat can be got on the 8.4wt% Al Zr-Al alloy by phosphating which has a temperature of 60,pH is 3 and with the time of 2 minutes,then electroless plated by weak acidic plating bath. Zr-Al alloys which conten
7、t 8.8wt% and 8.0wt% Al need to phosphating with a temperature of 45,pH 2.5 and the time is 2 minutes,then electroless plated by strong acidic plating bath,in order to get good Ni-P alloy coating in all respects. Ni-P alloy coating can improve the corrosion-resistance of the matrix,not easy to creat
8、galvanic corrosion,and it has a good protection for the Zr-Al alloy.Key Words Surface modification Electroless plating Ni-P Zr-Al alloy Corrosion-resistance目 录1 绪论11.1 表面处理21.2 化学镀41.3 化学镀Ni-P51.4 存在的问题及本研究的目的82实验92.1 本课题的研究思路92.2 实验过程93实验结果与分析203.1 磷化处理分析203.2 沉积效率分析213.3 镀层显微形貌分析223.4 Ni-P镀层物相分析26
9、3.5 极化曲线分析26结 论29致 谢30参 考 文 献31 本 科 毕 业 论 文 第 30 页 共 31页 绪论光学金相技术对揭示合金内部组织的奥秘起了十分重要的作用。随着科学技术的高速发展，普遍的金相已满足不了人类对金属材料微观世界的进一步探讨。但是随着电子金相技术的蓬勃兴起，使对材料的研究进入一个新领域。作为基础的光学金相技术依然是解决生产实际间题所不可缺少的重要手段。因此人们为了提高对光学金相的测试水平，必须从提高组织中各相间衬度入手，由此出现了一种崭新的显示方法彩色金相。彩色金相技术主要是通过物理或化学的方法，在样品表面上沉积一层干涉膜，利用光的薄膜干涉效应，使金属的显微组织产生
10、鲜明的彩色衬度。这种方法不仅仅大大提高了光学金相的鉴别能力，而且能够看到一般黑白金相方法无法看到的组织细节。彩色照片与黑自照片相比，具有色彩鲜明、分辨率高等特点。彩色金相的薄膜干涉效应，对于显微组织中的成分偏析、晶粒位向以及应力分布状态等很敏感，因此彩色照片能提供更加十富的组织细胞。另外，彩色金相对于难以浸蚀的合金和复合材料的显微效果也很好。可见彩色金相作为一种前景可观的现代技术日臻取代传统的墨白金相趋势不可逆转。黑白金相不能解决的众多问题正由于彩色金相技术而迎刃而解。这是因为彩色金相增加了色彩信息数量，使黑白金相中许多难以辨别或不能辨认出来的若干显微结构中的细节很容易地得到显示，大大提高了对
11、相的分辨力，从而展现了其定量化的绝对优势。此外，一张鲜艳而色彩分明的彩色金相照片，能给人以美的享受。虽然彩色金相有很多的优点，但是彩色金相技术对于拍摄彩色金的设备和操作技术有很高的要求，使推广使用受到一定局限。因此，在不增加经费开支的前提下，利用现有的普通金相显微镜，按照彩色金相的操作技术要求，拍摄出彩色金相照片，具有实用价值。总之彩色金相技术为光学金相开拓了一个崭新的领域，它代表了现代光学金相的发展方向，为古老的传统光学金相技术恢复了青春,并展现出了广阔的前景。.彩色金相技术的应用与发展早在上世纪70年代初，我国就开始利用光学金相法，观察和研究钢中非金属夹杂物的色彩和光学特性，并发表了关于铬
12、铁矿、氧化亚锰和硅酸盐夹杂物的本来色彩和光学特征的一些彩色照片。 目前，彩色金相法的在国内的应用已相当广泛。在近十几年中，出现了离子溅射，真空蒸镀技术和蚀刻沉积等数十种新方法。彩色法早已被应用于金属学，冶金学的各个方面，对全属姐织的分析、研究起了极大的作用。在国内，与彩色金相研究相关的最新的著作是2009年7月经机械工业出版社出版的铸铁彩色金相学，该书介绍了借助彩色金相的方法将高温组织及室温转化相进行彩色金相显示，然后根据所获得的金相组织用铸铁的现代凝固结晶理论来论述凝固组织的形成、转变及其相互关系。作者在书中运用了大量彩色图片进行分析，并从这些彩色图片中观察到在常规金相中未能显示的结晶现象。
13、随着显示技术的变革，在金相技术的理论上开辟了一个崭新的天地，由于在实验技术上引用了一系列的近代形膜方法，最大程度上丰富了光学金相的内容，增加了反映显微组织状态的信息，为精确的定量分析创造了有力的条件，充分挖掘了光学金相技术的内在潜力，开拓了新的应用领域，大大促进了彩色金相技术的发展。当然，尽管彩色金相技术能通过丰富的色彩差别区分开组织中各种不同相或不同成分区域，但却不能测定相的结晶构造或成分偏析区中具体元素的含量及分布。而这就需要借助电子显微分析技术，通过电子衍射及电子或离子探针分析来解决。但通过彩色显示所提供的信息却能使电子衍射及探针分析能更有目的、更有针对性地进行实验。这不仅提高了分析的效
14、率，而且也可以根据彩色显示纺果来进一步判断电子显微分析的结论是否真实和可信。而且，一旦借助电子显微技术将所确定的金属相的类型、晶体的取向程度和成分分布的特点同彩色金相显示的结果相对应，并找到其间的联系与规律后，就将赋于彩色金相以鉴别材料组织及相的能力。这对于光学金相应用范围的扩大和辨别本领的提高，无疑是一次很大的跃进。所以，彩色金相技术的发展不仅拓宽了光学金相的应用领域，而且还为电子显微分析技术提供了可靠的分析依据，密切了二者之间的关系。因之，光学金相与电子显微分析技术之间的关系是互相补充互相借鉴的关系，决不是后者取代前者的关系。彩色金相技术的发展也为定量金相学奠定了良好的基础。材料的宏观性能与其微观组织结构之间的依赖关系已经随着材料科学技术的发展由开始的定性评估过渡到定量分析的阶段。目前在工厂中广泛应用的等级标准(如晶粒度标准、碳化物标准等)，只能作为定性判断材料组织是否合格的参考和初级判段依据，而不能由其说明材料性能与组织间
