《铝合金无铬钝化工艺及性能研究（学位论文-工学）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《铝合金无铬钝化工艺及性能研究（学位论文-工学）（104页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、沈 阳 理 工 大 学硕 士 学 位 论 文铝 合 金 无 铬 钝 化 工 艺 及 性 能 研 究姓 名 ： 訾 赟申 请 学 位 级 别 ： 硕 士专 业 ： 应 用 化 学指 导 教 师 ： 安 成 强2011-03-09沈 阳 理 工 大 学 硕 士 学 位 论 文摘 要使 用 最 广 泛 的 铝 合 金 钝 化 处 理 技 术 是 铬 酸 盐 钝 化 ， 但 传 统 铬 酸 盐 钝 化 膜 仍 存在 着 环 境 方 面 的 不 足 ， 研 制 性 能 优 良 的 无 铬 钝 化 膜 具 有 重 要 的 理 论 和 实 际 意 义 。本 文 主 要 研 究 了 LY12 铝 合 金 表
2、面 的 锆 酸 盐 钝 化 工 艺 ， 通 过 单 因 素 实 验 、 正 交优 化 等 方 法 确 定 了 锆 酸 盐 钝 化 中 高 锰 酸 钾 -氟 锆 酸 钾 钝 化 和 双 氧 水 -氟 锆 酸 钾 钝 化的 最 佳 工 艺 。 研 究 表 明 ， 高 锰 酸 钾-氟 锆 酸 钾 钝 化 的 最 佳 工 艺 为 ： KMnO4 含 量 5.0g/L，K2ZrF6 含 量 3.0g/L， pH 值 2.2，温度 50 ， 时 间 60s； 双 氧 水 -氟 锆 酸 钾 钝 化 的 最佳 工 艺 为 ： H2O2 浓 度 45ml/L， K2ZrF6 含 量 5.0g/L， pH 值 3
3、.0， 温 度 50 ， 时 间 90s。通 过 电 化 学 性 能 测 试 和 中 性 盐 雾 实 验 对 锆 酸 盐 钝 化 膜 的 耐 蚀 性 进 行 研 究 ， 其结 果 表 明 双 氧 水 -氟 锆 酸 钾 钝 化 膜 的 耐 蚀 性 要 比 高 锰 酸 钾 -氟 锆 酸 钾 钝 化 膜 的 耐 蚀性 有 很 大 提 高 ， 双 氧 水 -氟 锆 酸 钾 钝 化 膜 显 著 提 高 了 铝 合 金 的 抗 腐 蚀 能 力 。采 用 SEM、 EDS 对 锆 酸 盐 钝 化 膜 进 行 分 析 ， 结 果 表 明 ， 高 锰 酸 钾 -氟 锆 酸 钾 钝化 膜 的 膜 层 表 面 吸
4、附 着 颗 粒 状 的 氧 化 物 ， 并 且 有 明 显 的 凹 陷 存 在 ， 钝 化 膜 由 Al、O、 Mn、 Zr 等 元 素 组 成 。 双 氧 水 -氟 锆 酸 钾 钝 化 膜 的 整 个 膜 层 表 面 都 分 布 着 不 均 匀的 皲 裂 纹 ， 整 体 类 似 于 “干 枯 河 床 ”状 ，同时 还 呈 现 出 多 孔 的 蜂 窝 结 构 ， 钝 化 膜由 Al、 O、 Zr 等 元 素 组 成 。通 过 电 化 学 性 能 测 试 、 中 性 盐 雾 实 验 和 SEM 表 面 形 貌 分 析 对 不 同 的 后 处 理 工艺 进 行 筛 选 ， 确 定 了 氟 -镍 +
5、沸 水 双 重 后 处 理 工 艺 。 并 与 未 经 过 后 处 理 的 钝 化 膜 进 行对 比 ， 结 果 表 明 钝 化 膜 经 过 后 处 理 可 以 有效地 改 善 膜 层 的 表 面 形 貌 ， 提 高 膜 层 的耐 腐 蚀 性 能 。将 锆 酸 盐 钝 化 膜 与 铬 酸 盐 钝 化 膜 进 行 氟 -镍 +沸 水 双 重 后 处 理 ， 通 过 电 化 学 性 能测 试 和 中 性 盐 雾 实 验 对 不 同 钝 化 膜 的 耐 蚀性进 行 对 比 研 究 ， 其 结 果 表 明 锆 酸 盐 钝化 膜 中 的 双 氧 水 -氟 锆 酸 钾 钝 化 膜 的 耐 蚀 性 优 于
6、高 锰 酸 钾 -氟 锆 酸 钾 钝 化 膜 的 耐 蚀性 ， 与 铬 酸 盐 钝 化 膜 的 耐 蚀 性 相 接 近 。关 键 词 ： 铝 合 金 ； 锆 酸 盐 钝 化 ； 后 处 理 ； 耐 蚀 性沈 阳 理 工 大 学 硕 士 学 位 论 文AbstractThe most widely used is chromate passivation of aluminum alloy, but the traditionchromate passivation coating still exist inadequate on the environment. Developing hig
7、hperformance chromate-free passivation coating has important theoretical and practicalsignificance.This paper mainly studied the zirconate passivation for LY12 aluminum alloy. Theoptimum techniques of KMnO4 - K2ZrF6 passivation and H2O2 - K2ZrF6 passivationwere obtained by single factor experiment a
8、nd orthogonal test. The research showedthat KMnO4 - K2ZrF6 passivation was as following: KMnO4 content 5.0g/L, K2ZrF6content 3.0g/L, pH value 2.2, the dipping temperature 50 , the dipping time 60s; H2O2- K2ZrF6 passivation was as following: H2O2 concentration 45ml/L, K2ZrF6 content5.0g/L, pH value 3
9、.0, the dipping temperature 50 , the dipping time 90s.The electrochemistry test and neutral salt spray experiment were adopted to studythe corrosion resistance of zirconate passivation coating. The results revealed that thecorrosion resistance of zirconate passivation coating by H2O2 - K2ZrF6 passiv
10、ation wasmore better than the coating by KMnO4 - K2ZrF6 passivation. The corrosion resistanceof aluminum alloy was obviously improved by H2O2 - K2ZrF6 passivation.Using SEM and EDS to analyze zirconate passivation coating. The results revealedthat KMnO4 - K2ZrF6 passivation coating had granular oxid
11、e, and there was obviouslysag exist. The composition elements of the coating was as following: Al、 O、 Mn、 Zr.There were uneven cracks on H2O2 - K2ZrF6 passivation coating, the whole similar tothe dry riverbed shape, and also presented porous honeycomb struture. Thecomposition elements of the coating
12、 was as following: Al、 O、 Zr.Through electrochemistry test, neutral salt spray experiment and SEM analysis toscreen different post-treatment technology, the post-treatment technology as following:F - Ni + boiling water double post-treatment. And make a comparative study with the沈 阳 理 工 大 学 硕 士 学 位 论
13、 文coating without post-treatment technology. The research showed that the passivationcoating by post-treatment technology could effectively improve surface morphology ofthe coating, and improved the corrosion resistance of the coating.The zirconate passivation coating and chromate passivation coatin
14、g for F - Ni +boiling water double post-treatment. The electrochemistry test and neutral salt sprayexperiment were adopted to study the corrosion resistance of different passivationcoatings. The results revealed that the corrosion resistance of the coating by H2O2 -K2ZrF6 passivation was more better
15、 than the coating by KMnO4 - K2ZrF6 passivation.The research showed that corrosion resistance of zirconate passivation coating wasclose to the corrosion resistance of chromate passivation coating.Key words: aluminum alloy; zirconate passivation; post-treatment; corrosion resistance沈 阳 理 工 大 学硕 士 学 位
16、 论 文 原 创 性 声 明本 人 郑 重 声 明 :本 论 文 的 所 有 工 作 ， 是 在 导 师 的 指 导 下 ， 由 作 者 本人 独 立 完 成 的 。 有 关 观 点 、 方 法 、 数 据 和 文 献 的 引 用 已 在 文 中 指 出 ，并 与 参 考 文 献 相 对 应 。 除 文 中 已 注 明 引 用 的 内 容 外 ， 本 论 文 不 包 含 任何 其 他 个 人 或 集 体 已 经 公 开 发 表 的 作 品 成 果 。 对 本 文 的 研 究 做 出 重 要贡 献 的 个 人 和 集 体 ， 均 己 在 文 中 以 明 确 方 式 标 明 。 本 人 完 全 意 识 到 本声 明 的 法 律 结 果 由 本 人 承 担 。作 者 （ 签 字 ） ：日 期 ： 年 月 日学 位 论 文 版 权 使 用 授 权 书本 学 位 论 文 作 者 完 全 了 解 沈 阳 理 工 大 学 有 关 保 留 、 使 用 学 位 论 文的 规 定 ， 即 ： 沈 阳 理 工 大 学 有 权
