[發明專利]一種電鍍鎳－碳化硅的復合電鍍液

無效

• 申請號: 200810070479.0
• 申請日: 2008-01-18
• 公開（公告）號: CN101302643A
• 公開（公告）日: 2008-11-12
• 發明（設計）人: 薛玉田
• 申請（專利權）人: 薛玉田
• 主分類號: C25D15/02
• 分類號: C25D15/02;C25D3/12;F16J10/04
• 代理公司: 福州展暉專利事務所
• 代理人: 魏亮芳

技術領域

本發明涉及一種復合電鍍工藝，特別是一種鋁合金汽缸內壁電鍍鎳-碳化硅工藝采用的復合電鍍液。

背景技術

復合鍍層是兩相組織，一相是通過還原反應形成的鍍層金屬鎳，它為基質金屬，是均勻的連續相；另一相則為不溶性的固體顆粒碳化硅，它們通常是不連續的分散于基質金屬中，形成一個不連續相。復合鍍層則具有基質金屬和固體顆粒兩類物質的綜合性能。復合鍍層與滑動摩擦面接解觸時，首先是基質金屬鎳受到磨損，而后再使鑲嵌在金屬中的固體顆粒得以凸出，并承受磨損，此外，鍍層表面離顆粒周圍稍遠位置部分鎳被磨損掉，會形成深淺不等，方向不同的凹槽，它可以儲存潤滑油(劑)從而使其具有良好的耐磨性能，目前通常使用的瓦特型電鍍鍍其鍍速慢，約2-3um/min，需要較長時間完成(補充數值)，硬度不高，瓦特型只有HV_0.2≈200～350。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足之處而提供一種鍍層硬度高、鍍速快的鋁合金汽缸內壁鎳-碳化硅電鍍液。

本發明的目的是通過以下途徑來實現的：

一種鎳-碳化硅的復合電鍍液：氨基磺酸鎳300～400g/L、硼酸40～60g/L、次磷酸鈉0.7～1.0g/L，碳化硅20～30g/L，其中的pH?4.3～4.5T(℃)50～55。

1.電鍍主鹽：采用氨基磺酸鎳做電鍍主鹽可以取得比較小的內應力，獲得較高的成膜速度，同時可以與次磷酸鈉很好的配合使鍍層具有穩定優良的硬度(Hv_0.2≥500)，故我們選擇中等濃度的鍍液即氨基磺酸鎳300g/L～400g/L。

2、硼酸濃度的影響：鍍液中的硼酸對電鍍過程中的PH值的穩定起到至關重要的作用，直接影響到鍍層的脆性和與基體的結合力

表1硼酸含量對鍍層結合力的影響

實踐表明，隨著鍍液中硼酸含量的增加，鍍層的脆性減小，從而保證了鍍層與基體的結合力，考慮鍍液的穩定性和經濟性選擇硼酸含量為40g/L～60g/L。

3.次磷酸鈉濃度的影響：次磷酸鈉的加入可以顯著提高鍍層的硬度。但不可過量，否則鍍層的脆性增加，易造成橘皮，脫落，因此其含量控制在0.7g/L～1.0g/L為宜。

表2次磷酸鈉含量對鍍層硬度的影響

4、碳化硅濃度的影響：碳化硅的濃度影響到鍍層中碳化硅的體積含量，通過金相圖片，我們確定碳化硅含量為20～30g/L。

5、PH的影響：電鍍鎳PH值一般控制在4.0左右，為防止氨基磺酸鎳的分解，我們控制PH＝4.3～4.5。

6、溫度對鍍層的影響：溫度低，鍍層的應力大，鍍層容易產生脆性脫落，溫度高，溶液的腐蝕性加強，對浸鋅層溶解加快，同樣不利于鍍層的結合力(鍍層起泡)，因此我們嚴格控制50℃～55℃。

采用本發明的電鍍溶液，其具有：

1、硬度高HV_0.2≥500；

2、鍍速快可達6μm/min；

本發明還在于：

復合鍍液采用的攪拌方法為：或為空氣攪拌、或為上流循環法，或者是兩者同時采用。

本發明的攪拌方法優選上流循環法，所述的上流循環法的D_K＝20～30A/d?m²。在主鍍槽中安裝空氣攪拌管，使固體顆粒均勻懸浮，同時使用耐腐蝕泵將鍍液泵到汽缸中，利用汽缸體本身做為鍍槽進行流動式電鍍(上流循環法)。因為汽缸中溶液流動快，主鹽可以得到快速的補充，所以可以相應提高電流密度，從而與傳統沉浸式電鍍相比可以顯著提高電鍍成膜速度。電鍍方法，電流密度對鍍層的外觀，電鍍速度的影響見表3

表3電鍍方法，電流密度對鍍層外觀，電鍍速度的影響

電鍍條件：PH值4.4，50℃，20分鐘

由結果可分析，當電流密度太小時則鍍速明顯降低，不利于生產成本的控制，所以我們選擇上流循環法D_K＝20～30A/d?m²，進行電鍍。

綜上所述，本發明的鍍夜相比現有技術具有如下優點：

1.硬度高HV_0.2≥500；

2、鍍速快可達6μm/min；

附圖說明

具體實施方式

下面結合實施例對本實用新型進行更詳細的描述。

實施例1

一種電鍍鎳-碳化硅的復合電鍍液：其包括氨基磺酸鎳350g/L、硼酸50g/L、次磷酸鈉0.85g/L，碳化硅25g/L，其中的pH?4.4T(℃)52。采用的是攪拌法進行。