[其他]鋁錫合金浸鍍鋅鎳合金用的溶液及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 101985000000593
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100593B
• 公開（公告）日: 1988-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳慶琰;璆森龍
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 代理公司: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 黃錦陽

用含錫量較低的低錫鋁合金來代替含錫量高的錫鋁合金制造耐磨、減摩性能好的機械零部件，需在零件的工作面電鍍耐磨、減摩鍍層。為獲得鍍層基金屬之間良好的結(jié)合力，本發(fā)明采用預(yù)浸Ｚｎ－Ｎｉ金的方法來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的兩次浸鋅工藝，獲得良好果。例如在低錫鋁合金（含錫量６％）工作表面鍍Ｐｂ－Ｓｎ合金，表面光潔度為_a，彎曲試驗直至斷未見起層、掉渣，無起泡，Ｈｖ硬度為７～９。

本發(fā)明涉及鋁錫合金電鍍前的預(yù)浸合金方法及所用的浸鍍液。

目前工業(yè)上大量使用鋁錫合金制造各種機械零部件。特別對于一些耐磨部件，需要使用含錫量較高的高錫鋁合金材料，以滿足對零部件的耐磨性能、減摩性能和使用壽命的要求。例如，汽車、拖拉機內(nèi)燃機中的軸瓦，一般是用外層為低碳鋼板內(nèi)層為含錫量20%高錫鋁合金板材軋制而成的復(fù)合材料加工制造的。但由于金屬錫在地球上的蘊藏量較少，因此不但價格昂貴，而且往往在市場上供不應(yīng)求。

因此，期望用含錫量較低的低錫鋁合金來代替含錫量高的高錫鋁合金來制造機械部件，這樣不僅使生產(chǎn)成本大大下降，而且減少了對錫的需求，有利于緩和市場供需關(guān)系的緊張情況。

由于低錫鋁合金的耐磨性能和減摩性能較差，不能保證機械部件的使用壽命。因此，需要在低錫鋁合金上電鍍耐磨、減摩合金來保證機械部件的耐磨、減摩性能和使用壽命。例如，在低錫鋁合金上電鍍鉛錫合金，就是一例。

眾所周知，由于鋁及其合金是很活潑的金屬，電位很負(fù)，在其表面上有一層很薄、很致密的氧化物膜;同時鋁與鉛錫的線膨脹系數(shù)相差很大，這給在鋁及其合金上電鍍鉛錫帶來很大困難。欲獲得結(jié)合力很好的鍍層，關(guān)鍵是前處理工藝。在前處理工藝的各個步驟之中，主要矛盾是：活化鋁及其合金的表面、尋找合適的中間層。

目前，鋁及其合金電鍍前的處理方法有：浸鋅-鍍鎳或氰化物鍍銅法，陽極氧化法（在磷酸液中進(jìn)行），刷鍍法及化學(xué)鍍法等。在我國工業(yè)上用得最多的是浸鋅-氰化物鍍銅法，經(jīng)常采用的工藝為：

有機溶劑除油→化學(xué)除油→熱水洗→流動水洗→浸蝕→流動水洗→浸鋅（可采用一次或二次浸鋅）→流動水洗→氰化物鍍銅→水洗。這種處理工藝，對純鋁或含有Si、Mg、Cu、Ti等元素的鋁合金來說，可獲得結(jié)合力良好的電鍍層。

然而，對鋁-錫（6%）合金來說，這種處理工藝并不太理想，經(jīng)過大量的實驗發(fā)現(xiàn)有幾個缺點：1.鍍層結(jié)合力不良，有時在鍍Pb-Sn合金后要產(chǎn)生起泡，甚至脫皮等現(xiàn)象。2.氰化物劇毒，在使用上受到限制。3.在銅基上鍍鉛-錫合金時，合金層中錫易向銅層擴散，這將會影響鋁錫合金的表面性能。

在電鍍前采用預(yù)浸合金的方法，可以較好的解決鍍層結(jié)合力不良的問題。并且，由于在預(yù)浸合金過程中，避免了氰化物對環(huán)境的污染，給使用該方法帶來很大的方便。

本發(fā)明的要點在于用以醋酸根離子為活性劑的浸Zn-Ni合金來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的兩次浸鋅工藝。采用本工藝，可以獲得光潔度高，結(jié)合力良好的耐磨、減摩鍍層，并且消除了起泡現(xiàn)象。本工藝對于純鋁，含錫為6%或20%的Sn-Al合金材料均有良好的適應(yīng)性能。

Zn-Ni合金溶液的主要成分如下：

Zn（CH₃COO）₂ 40～100g/L

NiSO₄ 50～90g/L

NaOH 200～300g/L

酒石酸鉀鈉 80～160g/L

Sn²⁺ 0.2～1.0g/L

溫度 5～40℃

時間 0.5～2.0分鐘

其中NiSO可用Ni（NO₃）²來替換，鎳離子含量不變。Zn（CH₃COO）₂若用ZnO來替換，則加入CH₃COO^-的含量為6～80g/L。鋅離子含量不變。