AlCl3-EMIC型离子液体电镀铝工艺对基体疲劳性能的影响

张骐，陈皓晖，詹中伟，易俊兰，孙志华，宇波，秦锐

（1.北京航空材料研究院航空材料先进腐蚀与防护航空科技重点实验室，北京 100095； 2.中国人民解放军32382部队，北京 100072；3.上海飞机制造有限公司，上海 200436）

随着国家对环保要求的日益提高，传统有害表面处理工艺亟待被环保工艺替代，属于重金属镀层的镉镀层也是有害表面处理工艺之一。目前代镉工艺主要有电镀锌镍合金、非水溶液电镀铝等[1]。近年来离子液体电镀铝工艺的发展较快，其中无水氯化铝−1−乙基−3−甲基咪唑氯化物(AlCl3-EMIC)型离子液体的研究较为成熟，应用也较多。

AlCl3-EMIC体系电镀铝层外观均匀，具有一定的金属光泽，与基体之间的结合力良好，耐蚀性虽不如镉镀层，但是满足航标的要求，而且该工艺从理论上而言对基体的氢脆性能没有影响。但针对该电镀铝工艺对基体疲劳性能影响的研究报道较少。本文在前期研究[2-4]的基础上进一步研究了AlCl3-EMIC型离子液体电镀铝对基体疲劳性能的影响。鉴于电镀铝工艺主要用于飞机起落架、紧固件等钢铁零件和易与铝合金产生接触腐蚀的钛合金零件，分别选择了300M钢及TC4钛合金作为代表性的金属基体，研究结果将为AlCl3-EMIC型离子液体电镀铝工艺的进一步应用提供技术支持。

1 实验

1.1 工艺流程

300M钢和TC4钛合金试棒的尺寸如图1所示。

图1 疲劳试棒示意图 Figure 1 Schematic diagram of fatigue test bar

以300M钢试棒为基材时的工艺流程为：化学除油→丙酮洗→吹干→吹砂→丙酮洗→吹干→电镀铝→酒精洗→吹干。

以TC4钛合金试棒为基材时，在电镀铝前增加电化学蚀刻，其余流程与300M钢试棒的工艺相同。……