基于响应面法的锌-铁-锰合金脉冲电沉积工艺优化

摘要

[目的]采用脉冲电沉积法在Q235钢表面制备Zn–Fe–Mn合金，以提高低碳钢的耐蚀性。[方法]先通过单因素实验研究了不同因素对Zn–Fe–Mn合金镀层耐蚀性的影响，然后以主要影响因素──pH、电流密度和温度为因子，镀层在3.5%Na Cl溶液中的腐蚀电流密度为响应值，采用响应面法对电沉积工艺进行优化，并建立了各因子与腐蚀电流密度之间的回归模型。[结果]电沉积Zn–Fe–Mn合金的较优工艺参数为：脉冲频率1 000 Hz，占空比0.2,pH 6.0，电流密度62.60 mA/cm²，温度29℃，时间30 min。在较优条件下所得Zn–Fe–Mn合金镀层的实测腐蚀电流密度为2.26μA/cm²，与模型预测值仅相差1.80%。[结论]本文建立的回归模型可靠，可用于Zn–Fe–Mn合金电沉积工艺参数的优化，为开发高性能镀层提供理论支持。

关键词

锌-铁-锰合金 / 脉冲电沉积 / 耐蚀性 / 响应面法

基金资助

国家自然科学基金（51474088）