[發(fā)明專利]一種鎂合金化學(xué)鍍鎳錫磷合金溶液及其處理工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110401094.X
• 申請(qǐng)日: 2011-12-06
• 公開（公告）號(hào): CN102443791A
• 公開（公告）日: 2012-05-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王新剛;張文雪;何成;欒麗君;連建設(shè);江中浩
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 長(zhǎng)安大學(xué)
• 主分類號(hào): C23C18/50
• 分類號(hào): C23C18/50
• 代理公司: 西安恒泰知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61216
• 代理人: 李鄭建

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于金屬表面處理技術(shù)領(lǐng)域，涉及鎂合金表面非電解處理技術(shù)，具體涉及一種鎂合金化學(xué)鍍鎳錫磷合金溶液及處理工藝。

背景技術(shù)

鎂合金在實(shí)用金屬結(jié)構(gòu)材料中密度最小，能滿足家用電器、通訊電子器件和汽車輕量化的要求。鎂合金還具有比強(qiáng)度高、比剛度高、阻尼性好、導(dǎo)熱性好以及減振性好等優(yōu)越性能，可以替代鋼、鋁合金、塑料等制件，因而在汽車、電子、航空航天等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，各國(guó)汽車工業(yè)向安全、環(huán)保、節(jié)能方向發(fā)展，其中最主要的措施之一是使用鎂合金降低汽車的自重，降低能源消耗和減少污染。

鎂合金零件表面化學(xué)鍍不同于鋼鐵零件。由于鎂合金基體的電極電位遠(yuǎn)小于化學(xué)鍍層，所以從耐蝕的角度看，化學(xué)鍍層的保護(hù)作用屬于陰極保護(hù)，鍍層的耐蝕性主要取決于鍍層的致密性。傳統(tǒng)工藝是除油后浸鋅，再電鍍銅，最后化學(xué)鍍鎳，這種工藝復(fù)雜，成本高而效率低。其工藝流程為：鎂合金表面脫脂并除去氧化膜—水洗—浸鋅—水洗—氰化鍍銅—堿性化學(xué)鍍—水洗-烘干。改進(jìn)后的工藝流程為：鎂合金表面脫脂并除去氧化膜—水洗—浸鉻酸及硝酸混合液—水洗—浸氫氟酸—水洗—堿性化學(xué)鍍—水洗-烘干。這個(gè)工藝過程相對(duì)簡(jiǎn)單，但是所用的主鹽是堿式碳酸鎳或難溶的乙酸鎳，成本較高，堿式碳酸鹽比硫酸鎳的原料價(jià)格高3倍以上。用硫酸鎳代替堿式碳酸鎳可有效地降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種低成本的鎂合金化學(xué)鍍鎳錫磷合金溶液及其處理工藝。

為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案得以實(shí)現(xiàn)：

一種鎂合金化學(xué)鍍鎳錫磷合金溶液，其特征在于，制得的該鎂合金化學(xué)鍍鎳錫磷合金溶液為水溶液，該水溶液的pH值為8.5-9.5，每升水溶液中含有：硫酸鎳：5克～25克，錫酸鈉：3克～7克，檸檬酸鈉：40克～90克，次亞磷酸鈉：10克～30克，硫脲：0.5毫克～0.15毫克，氟化氫銨5克～20克。

上述鎂合金化學(xué)鍍鎳錫磷合金溶液在鎂合金表面進(jìn)行處理的工藝，其特征在于，按以下步驟進(jìn)行：

a)先將表面清潔的鎂合金部件在質(zhì)量濃度為15％的硝酸溶液中處理40秒～60秒，在水中清洗干凈；然后再放入質(zhì)量濃度為40％的氫氟酸中處理5分鐘～10分鐘，在水中清洗干凈；

b)將經(jīng)上述處理后的鎂合金部件，浸漬于鎂合金化學(xué)鍍鎳錫磷合金溶液中進(jìn)行化學(xué)施鍍，其工作溫度為85℃～90℃，施鍍時(shí)間按所需獲得鍍覆層厚度決定；

c)施鍍完成后，水洗后烘干。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：化學(xué)鍍?nèi)芤旱某煞趾?jiǎn)單，配制方便，成本較低，各種成分濃度可在較大范圍內(nèi)變化，穩(wěn)定性好，配制后可長(zhǎng)期存放，操作十分方便，鍍速高。當(dāng)采用本發(fā)明的鎂合金化學(xué)鍍鎳錫磷合金溶液作為一次性鍍液使用時(shí)，可在較高負(fù)載量的情況下一次性長(zhǎng)時(shí)間施鍍，使鍍液中的有效成分接近耗盡，施鍍過程無需進(jìn)行工藝監(jiān)控。加溫的方式采用水浴，可在鎂合金表面鍍覆功能性鍍層。獲得的化學(xué)鍍層均勻光亮、平滑致密、與基體結(jié)合力良好，鎳錫磷鍍層錫含量為2-4wt.％，磷含量為4-9wt.％的非晶態(tài)合金。

附圖說明

圖1是AZ91D鎂合金表面化學(xué)鍍鎳錫磷的顯微組織。

圖2是AZ91D鎂合金基體和鎳錫磷鍍層在3wt.％NaCl溶液中的極化曲線；

以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

具體實(shí)施方式

按照本發(fā)明的技術(shù)方案，本發(fā)明的鎂合金化學(xué)鍍鎳錫磷合金溶液，是以水作溶劑進(jìn)行配制的水溶液，使用時(shí)用用濃氨水調(diào)至pH為8.5-9.5，每升該溶液中含有：硫酸鎳：5克～25克，錫酸鈉：3克～7克，檸檬酸鈉：40克～90克，次亞磷酸鈉：10克～30克，硫脲：0.5毫克～0.15毫克，氟化氫銨5克～20克。

其中，檸檬酸鈉為絡(luò)合劑，硫脲為穩(wěn)定劑，氟化氫銨為腐蝕抑制劑。

用上述的鎂合金化學(xué)鍍鎳錫磷合金溶液對(duì)鎂合金進(jìn)行表面處理工藝，按以下步驟進(jìn)行：

a)先將表面清潔的鎂合金部件在質(zhì)量濃度為15％的硝酸溶液中處理40-60秒，然后在水中洗凈；再在濃度40％的氫氟酸中處理5-10分鐘，在水中洗凈；

b)將經(jīng)上述處理后的鎂合金部件浸漬于鎂合金化學(xué)鍍鎳錫磷合金溶液中進(jìn)行化學(xué)施鍍，其工作溫度為85-90℃，施鍍時(shí)間按所需獲得鍍覆層厚度而定；

c)施鍍完成后，水洗后烘干。

以下是發(fā)明人給出的具體實(shí)施例，需要說明的是，這些實(shí)施例是本發(fā)明較優(yōu)的例子，本發(fā)明不限于這些實(shí)施例。

實(shí)施例1：