高硅铸铝合金镀前浸锌工艺的研究

　　1前言在上一篇论文中，我们讨论了浸锌溶液的组成和操作规范对铸铝件与镀层之间结合力的影响'并明确了配方3、4能获得结合力良好的镀层，特别是4号浸锌液满足汽车铝轮毅对镀镍层结合力的要求。为了深入了解锌合金在浸梓时置换析出的过程，本文在确定了能满足汽车铝轮毂浸锌液的基础之上，以浸锌时间为自变量，用白度颜色测定仪测定了浸锌过程中明度的变化：用增重法测定了时间与膜重增量的关系及温度与膜重增量的关系：用扫描电镜观察了浸锌层表面形貌的变化及镀层表面形貌，通过不同浸锌时间的SEM照片，结果发现浸锌液能够溶解铝合金表面的部分合金组织，造成坛口状孔洞，浸锌的的过程也是孔洞向纵深发展的过程。认为这种坛口状孔洞对镀层起着锚链作用，能够起到提高结合力的作用。

　　由图丨可知，在浸锌开始阶段，膜重增量随时间的增加而增加，40s时达到*大值，之后，膜重增量随时间的增加而减小。在-40s之间，成膜速度大于溶膜速度，膜重增量增加，40s以后，溶膜速度大于成膜速度，膜重增量减小。

　　3.2浸锌过程中时间与明度的关系浸锌过程中时间与明度的关系如班浸锌过程中时间与膜重增量的关系浸锌过程中时间与明度的关系由可知，明度随浸锌时间的增加而减小，40s时达到*低点，随后，又出现上升趋势。同时对应的目视观察也发现，在浸锌开始的头40s内，随时间的增加，浸锌层的表面由浅灰色逐渐变成深灰色。

　　在浸锌时间超过48后，颜色由深灰色逐渐变成浅灰色。这种变化趋势与明度变化的趋势相吻合，明度的下降过程对应着锌沉积层中锌晶粒增长、表面析光度的下降过程。明度下降到一定程度以后的升高对应着锌晶粒的溶解变小、表面析光度上升的过程。

　　3.3浸锌过程中温度与膜重增量的关系浸锌过程中温度与膜重增量的关系如所示：班，时间/S浸锌过程中温度与膜重增量的关系由可知，浸锌温度对膜重的影响非常大。从图中可知，在15-28°C之间，浸锌时间一定时，膜重随温度的升篼而增加，说明在此温度范围内，锌合金析出的速度随温度的增加而增加，锌合金的置换反应随温度的升高而加快。当温度高于28°C时，膜重随时间的增加而减少。从生产效率以及浸锌膜质量等方面考虑，*适宜的浸锌温度为20-3013.4浸锌过程中时间对浸锌层微观形貌的影响及镀镍层的微观形貌浸锌过程中不同时间对应的浸碎层的微观形貌如。

　　-1出光后，浸锌前-2**次浸锌10s后-3**次浸锌20s后-4**次浸锌30s后-5**次浸锌40s后-6**次浸锌50s后-7**次浸锌60s后-8退‘锌10s后-9第二次浸锌丨Os后-丨0第二次浸锌20s后-丨丨第二次浸锌30s后-丨2第二次浸锌40s后-13第二次浸锌50s后-丨4第二次浸锌60s后浸锌过程中不同时间对应的浸锌层微观形貌电镀镍层表面形貌从可以看出，**次浸锌后，晶粒之间仍有未变化的铝表面区域，其锌酸盐膜结构成网状，不连续分布，锌晶粒尺寸在。2-l.（Hun范围内，浸锌层较粗糙、多孔、不均匀。采用浓硝酸（50%）中进行部分退锌处理后，所暴露出来的表面对于二次浸锌及其它金属的沉积提供了良好的条件，硝酸溶解掉后在铝上留有一层暗膜，暗膜中散在着细小的锌晶粒。认为这种表面的暗膜有阻碍锌离子放电的作用，使锌离子的还原能力减缓，散在的细小的锌晶粒具有第二次浸锌过程中的晶核作用，使得锌的晶粒的分布比**次浸锌得到的更均匀、细致、紧密，*终得到了完整的浸锌层。

　　结合力测试结果也证明，**次浸锌60s，第二次浸锌30s能获得良好的镀层，为电镀后镍层的表面形貌。

　　通过以上一系列测试，确定了浸锌时间为**次浸锌60s，第二次浸锌30s*合适。结合上一篇论文中的8种浸锌液的SEM照片，以及结合力的测试结果，确认要得到好的结合力的关键是浸锌层的锌晶粒细小、分散均匀、覆盖度高。通过不同浸锌时间的SEM照片，发现浸锌液能够溶解铝合金表面的部分合金组织，造成孔洞，浸锌的的过程也是孔向纵深发展的过程。认为这种孔洞对镀层起着锚链作用，能够起到提高结合力的作用。

　　4结论60s，第二次浸锌30s得到的浸锌层质量*好。

　　发现浸锌液能够溶解铝合金表面的部分合金组织，造成孔洞，浸锌的的过程也是孔向纵深发展的过程。这种孔洞对镀层起着锚链作用，能够起到提高结合力的作用