[發明專利]一種對鋁合金零件進行無油自潤滑鍍層處理的工藝

無效

• 申請號: 200910247580.3
• 申請日: 2009-12-30
• 公開（公告）號: CN102115885A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 劉繼華;錢士強;林清碧;毛秀娟;趙宸
• 申請（專利權）人: 上海工程技術大學
• 主分類號: C23C28/02
• 分類號: C23C28/02;C25D3/38;C23C18/36
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 楊杰民

技術領域

本發明涉及一種表層涂鍍技術，尤其是一種對鋁合金零件進行無油自潤滑鍍層處理的工藝

背景技術

鋁制零件的可靠性及使用壽命受到磨損率的顯著影響，譬如縫紉機中的一些鋁合金零件：針桿及其針桿套兩者處于長期、比較高速的摩擦運動中，由于材料本性決定連著的耐磨性具有一定的局限性。鑒于通過已有技術，可以采用對鋁制零件進行表面處理或表面鍍覆層，以此來提高表面區域的耐磨性對減少摩擦系統表面的磨損是特別有效的。

目前，大多都是通過化學鍍來實現表面鍍層的。但是化學鍍所用的溶液穩定性較差，且溶液的維護、調整和再生都比較麻煩，材料成本費較高。

發明內容

本發明的目的：旨在提出一種在進行相對摩擦運動的鋁合金零件表面涂覆耐磨涂層的技術，并希望兩者可在自潤滑狀態下實現較長時間的工作狀態。

這種對鋁合金零件進行無油自潤滑鍍層處理的工藝，包括鍍前工件預處理、鍍銅中間處理、自潤滑耐磨鍍層處理和鍍后熱處理，其特征在于：

A、所述的鍍前工件預處理，是將工件在由磷酸三鈉、碳酸鈉、硅酸鈉和水配成的除油液中進行除油處理，其中Na₃PO₄：30g/L；碳酸鈉Na₂CO₃：25g/L；硅酸鈉Na₂SiO₃：8g/L，處理溫度：70～75℃，時間：2～?5min；

B、所述的鍍銅中間處理，是將經A工序處理的工件在0.9～1.0mol/L的H₂SO₄、0.75～0.85mol/L的CuSO₄·5H₂O配制的硫酸銅溶液中進行鍍銅處理，工藝條件為：氧化溫度20～25℃，電流密度1.0～2.5A/dm²，氧化時間30min，用純銅作電極；

C、所述的自潤滑耐磨鍍層處理，是將經B工序處理的工件，在包括鎳鹽、還原劑、絡合劑、緩沖劑、穩定劑、減摩相材料MoS₂、加速劑和表面活性劑等組成的化學復合液中進行沉積型涂覆處理；其中鎳鹽控制在40～50g/L，還原劑次亞磷酸鈉控制在9～11g/L，絡合劑檸檬酸三鈉控制在90～110g/L，緩沖劑氯化銨控制在40～60g/L，減摩相材料MoS₂控制在1.5～3g/L，所述的表面活性劑為十六烷基三甲基溴化銨或吐溫-60，加入的控制量各為6-7mg/L或者0.40-0.5g/L；進行沉積涂鍍時的溶液溫度控制在90～95℃，溶液PH值控制在8.5～10；

D、所述的鍍后熱處理，是指將鍍后工件在干燥箱進行180℃溫度下的6小時保溫干燥處理。

根據以上技術方案提出的這種對鋁合金零件進行無油自潤滑鍍層處理的工藝，其經處理后的鋁合金工件，不僅使鋁基體的硬度值達到Ni-PHV_0.025151-206??HV_0.0251002；Ni-P-MoS₂??HV_0.025297-441??HV_0.0251072。

附圖說明

圖1實施本發明Ni-P涂層后的工件電子圖像；

圖2為圖1中譜圖1處的成份分析圖表示意圖；

圖3為圖1中譜圖2處的成份分析圖表示意圖；

圖4為圖1中譜圖3處的成份分析圖表示意圖；

圖5為實施本發明Ni-P-MoS₂涂層后的工件電子圖像；

圖6為圖5中譜圖1處的成份分析圖表示意圖；

圖7為圖5中譜圖2處的成份分析圖表示意圖；

圖8～11經Ni-P、Ni-P-MoS₂涂層處理、干燥后的涂層結合力測試曲線圖。

具體實施方式

以下給出本發明的實施例，并結合實施例進一步闡述本發明。

本發明提出的這種對鋁合金零件進行無油自潤滑鍍層處理的工藝，利用表面沉積改性技術，使鋁合金工件，特別使縫紉機中的鋁合金針桿及其針桿套構件，不僅具有理想的表面硬度，而且也可使針桿和針桿套保持長時間自潤滑工作狀態。

這種對鋁合金零件進行無油自潤滑鍍層處理的工藝，包括鍍前工件預處理、鍍銅中間處理、自潤滑耐磨鍍層處理和鍍后熱處理諸工序。其中