一種恆電流密度在鎢合金表面直接鍍硬鉻的方法
2023-06-04 02:11:41
專利名稱：一種恆電流密度在鎢合金表面直接鍍硬鉻的方法
技術領域：
本發明涉及表面處理技術領域，特別是涉及一種恆電流密度在鎢合金表面直接鍍硬鉻的方法。
背景技術：
鎢合金具有很高的密度(大於18. 5g/ml)，正因為密度很大，在一些特殊領域具有特殊功能。如在很小的空間利用物體的運動來配重達到平衡的零件，鎢合金是首選的材料。 但鎢合金本身不耐磨，需要鍍一種耐磨材料來增加它的耐磨性。但鎢合金性質比較特殊，一般的化學鍍層或電鍍鍍層與鎢合金基體材料的結合力很差，容易起皮脫落，達不到耐磨的效果，很難找到合適的鍍層。通過相關化學資料查閱，鎢元素與鉻元素處於元素周期表同一副族，應該具有相似的化學性質，而硬鉻層的硬度很高，耐磨性很好，鍍硬鉻是耐磨材料的首選。但鎢合金基體與鉻鍍層之間的結合性能較差，鎢合金表面需要經過特殊處理才能鍍鉻。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種恆電流密度在鎢合金表面直接鍍硬鉻的方法，該方法通過創新性的參數控制，可以成功的在鎢合金表面直接鍍硬鉻。為了解決上述技術問題，本發明採用如下的技術方案
本發明恆電流密度在鎢合金表面直接鍍硬鉻的方法鎢合金清除油汙、酸洗、中和、活化後鍍硬鉻，鍍鉻液配方=CrO3 180 220g/l、H2S04 1. 8 2. 2g/l、Cr3+ 3 8 g/Ι和添加劑DL-8 (由四川瑞豐恆科技有限公司生產):3 5g/l，溫度53 57°C，電流密度45A/dm2， 電鍍25 35秒即得。上述方法中所述活化是將鎢合金在25 50g/l的溶液中在室溫下活化 0. 5 2分鐘，活化後的鎢合金用去離子水清洗。上述技術方案中，鎢合金採用化學方法清除油汙。可採用如下之一的配方和參數
(1)在50 60°C下，置於40 60g/l的102脫脂劑中15 20min；
(2)在40 50°C下，置於6 12g/l的超聲波用脫脂劑XL-5中5 IOmin；
(3)在40 60°C下，置於如下配方的除油劑中20 30min
NaOH 20 30g/l、Na3PO4 20 40g/l、Na2CO3 40 60g/l、Ngi2SiO3 20 30g/l。除油時，若鎢合金零件油汙較重，可用汽油等有機溶劑浸泡、清洗預除油，再把零件放入上述除油液中除油。除油後的零件經熱水、冷水清洗後轉入酸洗工序，採用如下之一的方法進行酸洗
(1)在室溫下，置於150 200g/l的HNO3溶液中3 5min ；(2)在室溫下，置於150 200g/l的HF溶液中3 5min；
(3)在室溫下，置於75 100g/l的HNO3溶液+75 100g/l的HF溶液中3 5min ；
(4)在室溫下，置於200 300g/l的HCl溶液中5 IOmin；
(5)在室溫下，置於150 200g/lWH2SO4溶液中5 IOmin ；
酸洗後的鎢合金零件經冷水清洗乾淨後再用鹼進行中和，中和方法如下 在室溫下，將零件浸入5 10g/l的NaOH溶液中0. 5 lmin。與現有技術相比，本發明不經過特殊、複雜的前處理工序，減少了對環境的汙染， 提高了零件的一次合格率，所得鍍層結晶細緻、硬度高、耐磨，顏色呈光亮淡青的銀白色，並且結合力良好，在使用過程中鍍層無起泡、起皮、脫落現象，適用於含鎢較高的鎢合金材料鍍硬鉻。具體實施方法
實施例1 =W95Nife合金零件表面鍍硬鉻
(1)除油除油槽必須保持清潔、乾淨、表面不允許有油汙，若零件油汙較重，可用汽油等有機溶劑浸泡、清洗預除油，再把零件浸入50 60°C的40 60g/l的脫脂劑中15 20min，取出後用熱水、冷水清洗(注高鎢合金零件嚴禁陽極電化學除油)。(2)酸洗酸洗槽需要保持乾淨，表面不允許有油汙，否則油汙會形成二次汙染，降低鍍層和基體的結合力，根據零件加工後時間的長短，若時間較長，可適當增加酸的濃度或延長酸洗時間。除油後的零件在室溫下浸入150 200g/l的HNO3溶液中3 5min，酸洗後的零件用冷水清洗乾淨。(3)中和酸洗後的零件不經中和會把有害的硝酸根或氟離子帶入鍍鉻槽，所以酸洗後的鎢合金零件在室溫下用5 10g/l的NaOH溶液浸泡0. 5 lmin，用熱水、冷水清洗乾淨。(4)活化活化的目的是增加鍍層和基體的結合力，中和後的零件在室溫下用 25 50g/l的硫酸溶液活化0. 5 2min，活化後的零件用去離子水清洗。(5)鍍鉻鍍鉻的衝擊電流密度為45A/dm2，是正常的2 3倍，鍍鉻時間為30秒， 鍍鉻溫度55士2°C，鍍鉻液配方如下
CrO3 180 220g/lH2SO4 1. 8 2. 2g/l
Cr3+ 3 8g/l添加劑 DL-8 3 5g/l
(6)結合力試驗將鎢合金鍍硬鉻後的零件加熱到220°C，保溫池，然後迅速投入20°C 的水中，檢查試樣，鍍層無起泡、起皮、脫落現象，表明鍍層與基體結合良好，滿足設計要求。實施例2:
(1)除油除油槽必須保持清潔、乾淨、表面不允許有油汙，有條件的可以先進行普通化學除油，再進行超聲波除油，經常更換除油槽。(注嚴禁用陽極電化學除油，否則會腐蝕基體)除油的配方和參數如下
NaOH 20 30g/lNa3PO4 20 40g/l
Na2CO3 40 60g/lNa2SiO3 20 30g/l
溫度 40 60°C時間 20 30min
除油後的零件用熱水、冷水清洗乾淨。(2)酸洗酸洗槽需要保持乾淨，表面不允許有油汙，否則油汙會形成二次汙染，降低鍍層和基體的結合力，根據零件加工後時間的長短，若時間較長，可適當增加酸的濃度或延長酸洗時間，另加緩蝕劑3 5g/l，效果更好。除油後的零件在室溫下浸入200 300g/ 1的HNO3溶液中5 lOmin，酸洗後的零件用冷水清洗乾淨。(3)中和酸洗後的零件不經中和會把有害的氯離子帶入鍍鉻槽，所以酸洗後的鎢合金零件在室溫下用5 10g/l的NaOH溶液浸泡0. 5 lmin，用熱水、冷水清洗乾淨。(4)活化活化的目的是增加鍍層和基體的結合力，中和後的零件在室溫下用 25 50g/l的硫酸溶液活化0. 5 2min，活化後的零件用去離子水清洗。(5)鍍鉻鍍鉻的衝擊電流密度為45A/dm2，是正常的2 3倍，鍍鉻時間為30秒， 鍍鉻溫度55士2°C，鍍鉻液配方如下
CrO3 180 220g/lH2SO4 1. 8 2. 2g/l
Cr3+ 3 8g/l添加劑 DL-8 3 5g/l
(6)結合力試驗將鎢合金鍍硬鉻後的零件加熱到220°C，保溫池，然後迅速投入20°C 的水中，檢查試樣，鍍層無起泡、起皮、脫落現象，用其它方法試驗結合力，得到相同的結果。
權利要求
1.一種恆電流密度在鎢合金表面直接鍍硬鉻的方法，其特徵在於鎢合金清除油汙、 酸洗、中和、活化後鍍硬鉻，鍍鉻液配方CrO3 180 220g/l、H2S04 1. 8 2. 2g/l、Cr3+ 3 8 g/Ι和添加劑DL-8 3 5g/l，溫度53 57°C，電流密度45A/dm2，電鍍25 35秒即得。
2.按照權利要求1所述恆電流密度在鎢合金表面直接鍍硬鉻的方法，其特徵在於所述活化是將鎢合金在25 50g/l的溶液中在室溫下活化0. 5 2分鐘，活化後的鎢合金用去離子水清洗。
3.按照權利要求1所述恆電流密度在鎢合金表面直接鍍硬鉻的方法，其特徵在於鎢合金採用化學方法清除油汙。
全文摘要
本發明公開了一種恆電流密度在鎢合金表面直接鍍硬鉻的方法鎢合金清除油汙、酸洗、中和、活化後鍍硬鉻，鍍鉻液配方Cr03180～220g/l、H2SO41.8～2.2g/l、Cr3+3～8g/l和添加劑DL-83～5g/l，溫度53～57℃，電流密度45A/dm2，電鍍25～35秒即得，與現有技術相比，本發明不經過特殊、複雜的前處理工序，減少了對環境的汙染，提高了零件的一次合格率，所得鍍層結晶細緻、硬度高、耐磨，顏色呈光亮淡青的銀白色，並且結合力良好，在使用過程中鍍層無起泡、起皮、脫落現象，適用於含鎢較高的鎢合金材料鍍硬鉻。
文檔編號C25D5/38GK102465325SQ20101054807
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月18日 優先權日2010年11月18日
發明者馮明 申請人:貴州航天風華精密設備有限公司