稀土对Ni-P合金梯度镀层工艺及耐蚀性能的影响.pdf

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:EfectofRareearthontheProcessandCorrosionresistanceofNi-PalloygradientcoatingsSpecialty:MaterialsscienceandEngineeringName:WeiweiHou(Signature)Instructor:Wan-changSun(Signature)ABSTRACTTherareearthelementhassuccessfullybeenappliedinsurfacetreatingtechniquessuchaselectroplatinghotgalvanizationconversionfilmandheat-treatment.Amorphousalloycoatinghasattractedgreatinterestowingtoitsfavorablephysicalandchemicalproperties.Asoneofthepromisingmaterialsfunctionallygradedmaterials(FGM)havebeendevelopedunderthehighrequirementofmodernindustry.Inadditiontheadhesivestrengthbetweencoating