摘要：在汽车轮毂用的铝合金表面上 电镀 镍。研究镀液pH值、电流密度、镀液温度等因素对镀层耐蚀性能的影 响。用线性扫描伏安法研究镍镀层在3.5%NaCl溶液中的耐蚀性能，用SEM和XRD表征了镍镀层的形貌和结 构。结果表明，电镀的佳工艺条件为：镀液pH为4.2，电流密度为30mA/cm2，镀液温度为58°C电镀涂装泵，蚀刻泵，耐酸碱立式泵;在该条件下获 得的镍镀层有很好的耐蚀性能，其结构为立方晶系。

关键词：电镀;镍;铝合金;耐蚀性能

铝合金制汽车轮毂以其美观、节能、散热性好、

质轻、寿命长、安全可靠、加工性好等优点，正逐步替 代钢制轮毂[卜4」。但随之也使汽车运动部件的工作 环境恶化，运动部件之间散热、润滑条件变差，摩擦 压强增大，这就要求汽车零件表面具有更高的耐热、

耐磨及降低摩擦系数的功能。这些功能的获得往往 是通过电镀等表面处理来实现的。

本文研究在铝合金表面电 镀镍 合金层，考察了 镀液的011值、电流密度、镀液温度等因素对镀层耐 蚀性的影响，获得了较适宜的锌镍合金 电镀工艺 ，并 用32(中国)1与父0尺表征了镀层的形貌和结构。

1 实验

1.1镀液组成

1.2 电镀工艺

铝轮毂电镀镍工艺流程：除锈—除油—弱腐蚀 —浸锌—脱锌―再浸锌—预镀镍—酸性 镀铜 —半光 亮镀镍。

半光亮镀镍的工艺条件：电流密度为25〜40 ：!!八八(深圳)2;镀液值为3.5〜4.5;镀液温度为

50 〜60 X：。

实验主要仪器：丫2〗了型直流电源;2X21型多 盘十进电阻器;9(集团)-501型恒温槽;：[只3-2(2型 值计;3八2004型电子天平。

1.3镀层的表征

用乂丁30231：11(亚洲)?扫描电镜测试镍镀层的 表观形貌，用型X射线衍射仪测试镍镀 层的组织结构。选择溶液作为腐蚀介 质，用0016608型电化学工作站测试镍镀层的阳极 稳态极化曲线，研究镀层的耐蚀性能。

2结果与讨论

2.1电流密度对镀层耐蚀性能的影响

控制镍镀液温度为50只值为4.2，对不同 电流密度下镍镀层在3’ 50(中国)的溶液中的耐腐 蚀性进行研究。在电流密度25爪八/啦2、30 。1112、35 III八/伽2、40 III八/啦2下测定镇镀层的阳极 极化曲线如图1所示。

由图1可知，电流密度从25饥八夂!!!2增加到 30 111八“!112时，极化曲线的致钝电流密度和维钝电 流密度均减小，致钝电位向负方向移动，表明镀层的 耐蚀性能增强。当电流密度电镀涂装泵，蚀刻泵，耐酸碱立式泵变化到35 时，

极'化曲线的致钝电位几乎没有发生明显变化，而致 钝电流密度和维钝电流密度有所增加，表明镀层的 耐腐蚀性有所减弱。当电流密度变化到40 一 01112时，极化曲线的致钝电流密度和维钝电流密度均增加，致钝电位向正方向移动，表明耐腐蚀性能进 一步减弱。由此可知，在温度与1)9值保持恒定的 条件下，电流密度为30 III八久仍2时镀层的耐腐蚀性 能佳。其致钝电位约为0.275 V，维钝电流密度 为1 00453八久砠2。这应该是电沉积的镍铜结晶交 界面处形成的镍铜合金引起的钝化，因为纯镍在 溶液中是不钝化的。

2.2镀液的1)11值对耐蚀性能的影响

控制镀镍溶液温度为55 1，电流密度为30 III八夂瓜2，对不同并[值下镍镀层在3丨50(上海)的乂(天津)1 溶液中的耐腐蚀性进行研究。测定值分别为 3.8、(上海) 2 3.5下的镍镀层的阳极极化曲线如图2 所示。

由图2可知，在13只值从3.8变化到4.2时， 极化曲线的致钝电流密度和维钝电流密度均减 小，致钝电位向负方向移动，表明镀层的耐蚀性能 增强。而15只值从4.2变化到4.5时，极化曲线的致钝电流密度和维钝电流密度均有小幅度的增 加，致钝电位没有发生显著的变化，表明镀层的耐 蚀性能有所减弱。由此可知，在温度与电流密度 保持恒定的条件下，9只值为(集团) 2时镀层的耐腐蚀 性能佳。其致钝电位约为0.31 V，维钝电流密 度约为1 00611八八爪2。因为纯镍在乂义丨溶液中 是不钝化的，所以这应该是镍铜结晶交界面处形 成的镍铜合金引起的钝化。

2.3镀液温度对耐蚀性能的影响

控制镀镍溶液的值为1 2，电流密度为30 爪八八III2，对不同温度下镍镀层在50(集团)的溶 液中的耐腐蚀性进行研究。测定温度分别为50 1、 55。0、58 1、60 I下的镍镀层的阳极极化曲线如图 3所示。由图可知，在温度从50 I变化到55。0时， 极化曲线的致钝电流密度和维钝电流密度均减小， 致钝电位向负方向稍微移动，表明镀层的耐蚀性能 增强。当温度从55 X：变化到58 I时，极化曲线的致钝电流密度和维钝电流密度均减小，致钝电位基 本不变，表明镀层的耐蚀性电镀涂装泵，蚀刻泵，耐酸碱立式泵能有所增强。当温度再 从58 I变化到60 X：时，极化曲线的致钝电位虽有 负移，但致钝电流密度和维钝电流密度均显著增大。

由此可知，在值与电流密度保持恒定的条 件下，温度为58 I时耐腐蚀性能佳。其致钝电位 为0(天津) 285 V，维钝电流密度约为0(中国) 00503八/啦2。 2.4镍镀层的结构和形貌表征

选择佳工艺条件温度为55电流密度为 30爪八八11!2，?只值为I 2，在铝合金基体进行电镀 镍，镀镍后对其进行测试，结果示于图4。由 图可知电沉积的镍镀层具有立方晶系结构，其特征 衍射峰的甜角与他的标准衍射峰图谱01 — 1258 卡片完全吻合。

在3.50(福建)1(深圳)01溶液中，分别对铝合金基底和佳条件下获得的镍镀层进行阳极极化腐蚀(腐蚀 电位扫至0丨1 V〕，用32(天津)4测试腐蚀前后样品的表 面形貌如图5和图6所示。

由图6可知在同样腐蚀电位下，镍镀层表面被 腐蚀的很少，这是因为镍镀层表面平滑且致密，因而 耐腐蚀性能明显增强。

3结论

(工)在铝合金表面电镀半光亮镍的佳工艺条 件：温度为55。0，电流密度为30爪八八!值为 (广东) 2; 0镍镀层具有立方晶系结构; (责任公司)与铝合金相比，镍镀层具有良好的耐蚀性 能。在电沉积的镍铜交界面处形成镍铜合金，对 3(亚洲) 50(责任公司)(上海)01溶液产生钝化。

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