鈾鈦合金表面鎳鋅復合鍍層的組織結構與耐蝕性能

柏艷輝，靳濤，唐清富，文明，劉俠和，蘇斌，李文鵬, *

（1.中國工程物理研究院材料研究所，四川 江油 621908；2.東北大學冶金學院，遼寧 沈陽 110004）

鈾鈦合金作為一種重要的工程材料，在能源和軍事領域得到了廣泛的應用[1]，其中鈦元素的添加量雖少，但能顯著改善合金的機械性能。然而，鈾的原子核外電子構型(5f36d17s2)決定了它具有較為活潑的化學性質，容易與環境(尤其是沿海及工業地區)中的活性介質發生化學、電化學作用而造成鈾鈦合金的腐蝕[2-4]。

為了減緩鈾鈦合金的腐蝕，同時防止放射性污染，防腐蝕保護層受到了國內外研究者的極大關注[5]，這些研究主要集中在氧化膜[6]、有機涂層[7]及金屬鍍層[8-9]三方面。其中，電鍍是研究最早、工業應用最為廣泛的技術。在過去的半個世紀里，國內外研究人員對鈾鈦合金電鍍進行了大量實驗。在眾多的鍍層工藝中，Ni鍍層[10-11]、Zn?Ni合金鍍層[12-13]以及Ni+Zn復合鍍層[8,14]在鈾鈦合金的防腐蝕應用中較具可行性。Ni鍍層主要起到對環境中腐蝕介質的物理屏障作用，孔隙率決定了該鍍層的防護性能，不能對鈾鈦合金基體提供長期有效的保護。Zn?Ni合金鍍層孔隙率低，但其成分及均勻性較難控制。Ni+Zn復合鍍層結合了電鍍鎳和電鍍鋅的各自優點，在美國空軍的GAU-8/A機炮中得以成功應用[14]。但從已報道的情況來看，該復合鍍層以往都是在氨基磺酸鹽鍍鎳之后采用氰化物體系鍍鋅，對環境污染嚴重。因此，有必要從鍍層防護性能的有效性及施鍍過程的環境友好性兩方面出發，對鈾鈦合金表面電鍍進行相關研究。……