[發明專利]一種Mg-Gd-Y-Zr鎂合金化學鍍鎳工藝

有效

• 申請號: 201010221683.5
• 申請日: 2010-07-09
• 公開（公告）號: CN101892471A
• 公開（公告）日: 2010-11-24
• 發明（設計）人: 劉楚明;金晶;傅圣利;高艷蕊
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C23C18/36
• 分類號: C23C18/36;C23C18/18
• 代理公司: 中南大學專利中心 43200
• 代理人: 胡燕瑜

技術領域

本發明涉及一種Mg-Gd-Y-Zr鎂合金化學鍍鎳工藝，屬于金屬腐蝕與防護領域。

背景技術

鎂合金具有高比強度、抗沖擊性能好、量輕等優異性能，使得它們在航空航天、電子、汽車工業等領域具有廣闊的應用前景。然而，鎂合金化學活潑性高，極易發生腐蝕，故耐蝕性差制約著其進一步推廣應用。因此，鎂合金在實際應用前必須進行表面防護處理?；瘜W鍍鎳是一種被廣泛應用的最簡單、最經濟的表面防護技術之一，可使鎂合金獲得好的耐蝕性和耐磨性，還具有可焊性和導電性以及金屬質感和外觀。

研究表明Mg-Gd-Y-Zr系合金具有高比強、高比模、耐腐蝕、易焊接、耐熱性能好等優點，其力學性能都明顯優于目前公認優秀的WE54、ZM6等耐熱鎂合金，而且合金的強度很高，在航空航天領域可部分取代鋁合金進行減重，具有很好的發展前景。然而目前對Mg-Gd-Y-Zr系合金的表面防護技術研究報道極少。鎂合金屬于難鍍基材，因此必須進行鍍前預處理，而基體對預處理的影響很大，現有的預處理方法對Mg-Gd-Y-Zr鎂合金不太適用，導致在鍍鎳過程中產生很多問題，如部分未能上鍍，產生起皮、鼓泡等缺陷。因此尋找適合Mg-Gd-Y-Zr鎂合金的預處理方法，有利于后續的化學鍍鎳過程。

發明內容

本發明的目的在于彌補現有化學鍍鎳工藝的不足，提出了一種針對Mg-Gd-Y-Zr鎂合金表面防護的化學鍍鎳方法，該方法鍍速快，得到鍍層均勻致密、耐蝕性和結合力良好。

本發明的目的是通過下述技術方案來實現的：一種Mg-Gd-Y-Zr鎂合金化學鍍鎳方法，包括以下步驟：

A、鍍前預處理：

先對鎂合金基體進行除油、活化、酸洗、再活化和浸鋅。除油溶液為碳酸鈉30g/L，磷酸鈉30g/L和OP-101-2ml/L，溶液操作溫度為60-80℃，處理時間1min；活化溶液為草酸鉻92g/L，操作溫度為室溫，處理時間為30s；酸洗溶液為硝酸90ml/L和鉻酸90g/L，溶液操作溫度為室溫，處理時間為90-150s；再活化溶液為草酸鉻92g/L，操作溫度為室溫，處理時間為5-10s；浸鋅溶液為氧化鋅20-30g/L、羥基亞乙基二磷酸70-80ml/L、乙二胺12-18ml/L和磷酸8-10ml/L；操作溫度為82-86℃，PH值為9.2-9.6，處理時間1min；

B、進行化學鍍鎳和鈍化處理，鍍鎳溶液采用堿式碳酸鎳為主鹽，次亞磷酸鈉為還原劑，劑，乳酸為絡合劑，氫氟酸為緩蝕劑，硫酸鎘和碘酸鉀為光亮劑，最后作鈍化處理。

鍍鎳溶液組成為堿式碳酸鎳12-18g/L，次亞磷酸鈉25-35g/L，氫氟酸40-50ml/L，乳酸為28-35ml/L，光亮劑3.5-5ml/L，鍍鎳溶液的操作溫度82-86℃，PH值為4.5-5.0，處理時間2h。

所述的光亮劑是由2-3mg/L硫酸鎘和5.5-7.5mg/L碘酸鉀組成。

鈍化溶液為鉻酐50g/L，操作溫度為82-86℃，處理時間5min。

在除油、活化、酸洗、再活化、浸鋅以及化學鍍鎳各步驟間均進行清水沖洗，水洗時間為30s。

本發明與現有技術相比，具有以下優點：1.采用現有的預處理方法以及鍍液對Mg-Gd-Y-Zr鎂合金進行化學鍍鎳，易出現部分未能上鍍，甚至脫皮、鼓泡等現象，導致鍍層性能不佳，結合力不強，不能起到防護的作用。而本發明根據Mg-Gd-Y-Zr鎂合金的自身特點，在預處理方法上進行大的改進，首次創新出一套適合于Mg-Gd-Y-Zr鎂合金的化學鍍鎳方法；較現有化學鍍鎳方法，能連續施鍍2h不發生脫皮、鼓泡，且能夠全部上鍍，鍍速快，鍍層耐蝕性好，與基體結合力強；2、本發明化學鍍鎳采用的主鹽為堿式碳酸鎳，對鎂合金基體腐蝕性小，操作簡單，鍍液穩定性好，易于維護；3、本發明的預處理方法，溶液成分簡單、易于控制、工藝穩定；4、本發明浸鋅溶液得到的浸鋅層均勻且結合力良好。

附圖說明

圖1為本發明提供的Mg-Gd-Y-Zr鎂合金化學鍍鎳工藝流程圖；

圖2為Mg-Gd-Y-Zr鎂合金經化學鍍鎳后的表面形貌；

圖3為Mg-Gd-Y-Zr鎂合金基體與鍍鎳層極化曲線對比圖。

具體實施方式

下面結合實例對于本發明進行進一步描述，而不會限制本發明。

實施例

下面結合圖1中的流程對本發明的Mg-Gd-Y-Zr鎂合金化學鍍鎳方法進行說明。