单凤君 ，王双红

（1.辽宁工业大学化学与环境工程学院，辽宁 锦州 121001； 2.沈阳大学机械工程学院，辽宁 沈阳 11004）

为防止扣件弹条锈蚀，铁路行业通常采用静电喷粉处理，但其表层具有硬脆性，附着力差、耐蚀性差[1]。锌镍合金镀层作为镉镀层的替代镀层，正在成为国内外学者研究的热点[2-4]。锌镍合金镀层以其良好的机械性能、更好的热稳定性，尤其是当其镍质量分数在12%～15%时具有优异的耐蚀性能，常被用作碳钢表面的阳极性镀层。各种电沉积因素或多或少都影响锌镍合金的沉积过程和抗腐蚀性能[5]。本文以Q235碳钢为基体材料，研究弱酸性电镀体系的工艺参数对锌镍合金镀层性能的影响，并对锌镍合金镀层的性能进行了测试。

1 实验

1.1 基材预处理

采用10 mm × 5 mm × 2 mm的Q235钢为阴极，纯锌块或/和纯镍块(纯度为99.99%)作为阳极，阴、阳极的面积比为1∶(1.5～2.0)。同时分挂两种阳极时，镍阳极/锌阳极面积比为1∶(0.5～1.0)。阴极预处理为：碱洗除油脱脂→热水洗→冷水洗→15%(体积分数，下同)盐酸浸蚀→冷水洗→5%盐酸活化→3道冷水洗。

1.2 电镀锌镍合金工艺

ZnCl265 g/L，NiCl2·6H2O 100 g/L，KCl 180 g/L，H3BO330 g/L，NH4Cl 30 g/L，十二烷基硫酸钠0.05 g/L，柠檬酸钠25 g/L，载体光亮剂6 mL/L，辅助光亮剂1 g/L，主光亮剂2 g/L；pH 5.0，温度30 °C，电流密度1.0 A/dm2，时间30min。

1.3 镀层性能表征

1.3.1 形貌、结构和组成

采用荷兰Phenom ProX扫描电子显微镜(SEM)观察锌镍合金镀层的微观形貌，以其附带的能谱仪(EDS)分析其Ni含量(质量分数)。采用日本D/MAX PC-2500 X射线衍射仪(XRD)分析锌镍合金镀层的晶相结构和晶粒大小，Cu靶，扫速10°/min。用Scherrer公式[式(1)]来估计锌镍合金镀层的晶粒尺寸[6]。

式中K为Scherrer常数(取0.89)，D为晶粒尺寸(单位：nm)，β为积分半高宽度(单位：rad)，θ为衍射角，λ为X射线波长(0.1542 nm)。……