[發(fā)明專利]一種提高基層結(jié)合力的復(fù)合鍍膜工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210190990.0
• 申請日: 2012-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN102877099A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚再起;李莉;劉強(qiáng);馬芳武;趙福全
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江吉利汽車研究院有限公司杭州分公司;浙江吉利汽車研究院有限公司;浙江吉利控股集團(tuán)有限公司
• 主分類號(hào): C25D5/34
• 分類號(hào): C25D5/34;C25D5/48;C25D3/22
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及表面處理工藝，尤其涉及一種提高基層結(jié)合力的復(fù)合鍍膜工藝。?

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背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展，對(duì)防護(hù)性鍍層的要求越來越高，傳統(tǒng)的電鍍鋅層已經(jīng)不能完全滿足要求。表面鍍鋅處理的主要目的是減緩金屬零件的腐蝕速度。常用的鍍鋅處理包括表面清潔處理、在電鍍液中鍍鋅處理以及后續(xù)表面鈍化處理3個(gè)重要步驟。常規(guī)電鍍處理的零件存在金屬基體與鍍鋅層間結(jié)合力差、易在安裝和使用中鍍層破壞，造成防腐性能下降。?

中國專利公開號(hào)CN?102051568?A，公開日為2011年5月11日，名稱為熱浸鍍鋅工藝，該申請案公開了一種熱浸鍍鋅工藝，具體涉及一種進(jìn)行重復(fù)鍍鋅的熱浸鍍鋅工藝，步驟包括表面處理，酸洗，溶劑活化，烘干，鋅液處理，鍍鋅，可重復(fù)操作，鈍化，檢驗(yàn)，該申請案的鋅液處理采用加鋅鎳合金的方法，在鐵鋅接觸時(shí)鎳能與硅反應(yīng)產(chǎn)生硅化物的合金元素，消除硅的不良影響，鋅鎳合金中的元素能與鐵發(fā)生反應(yīng)，分別降低渣和面渣。其不足之處在于，金屬零部件的鍍層與基層結(jié)合力偏小。?

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發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中金屬零部件的鍍層與基層結(jié)合力偏小的缺陷而提供一種提高基層結(jié)合力的復(fù)合鍍膜工藝。?

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下方案：?

一種提高基層結(jié)合力的復(fù)合鍍膜工藝，包括以下步驟：

1）表面清潔處理，將零件浸入除油液，每升除油液用脫脂粉20-50g，除油時(shí)間15-30min，溫度60-80℃；將上述經(jīng)過化學(xué)除油的零件放入40-50℃熱水中清洗多次；將經(jīng)過熱水洗的產(chǎn)品放入冷水清洗；將經(jīng)過冷水洗的零件進(jìn)行酸洗，然后水洗，將冷水洗后的零件浸入除油液，再水洗以及干燥；

2）高速噴丸預(yù)處理，將步驟1）中經(jīng)過表面清潔處理后的零件，對(duì)其需要進(jìn)行電鍍的表面進(jìn)行高速噴丸處理，將0.5-2mm的陶瓷球或硬質(zhì)合金球，通過400-600m/s的氣流速度噴至零件表面，噴丸時(shí)間為5-10min；

3）干燥處理，將步驟2）中經(jīng)過高速噴丸處預(yù)處理的零件在50-70℃環(huán)境下干燥3-4小時(shí)；

4）離子鍍處理，對(duì)步驟3）中經(jīng)過干燥處理的零件表面進(jìn)行真空離子鍍膜，其中，靶材為鈦、鋯、鉻或鎳中的任意一種，真空環(huán)境的真空度要求為0.2-0.9Pa，溫度為100-300℃，電流為50-350A，對(duì)零件施加負(fù)偏壓為50-400V，氣體為氬氣，進(jìn)氣量為50-450cm3/min；

5）二次高速噴丸處理，將步驟4）中經(jīng)過真空離子鍍膜的零件干燥，對(duì)其表面進(jìn)行二次高速噴丸處理，將0.001-0.5mm的陶瓷球或硬質(zhì)合金球，通過高壓噴射以噴丸壓力位0.7MPa-0.8MPa，噴射角度為75°-90°，噴丸時(shí)間2-5min；

6）鍍鋅處理，將步驟5）中經(jīng)過二次高速噴丸處理的零件放入鍍鋅液，鍍鋅前開啟陰極移動(dòng)，調(diào)整電流密度2-5A/d㎡，同時(shí)放入后的前3-5min調(diào)至375A-400A的高電流，?15-20min后調(diào)至250-350A的中電流，待零件鍍好后，再調(diào)至75-100A的低電流3-5分鐘，室溫條件下，鍍鋅液中ZnCl260-80g/L，KCl200-250g/L，H3BO425-30g/L，開缸劑20-30ml/L，光亮劑0.5-1ml/L，鍍鋅時(shí)間25-30min；

7）擴(kuò)散熱處理，將步驟6）中鍍鋅處理后的零件完全干燥后放入真空熱處理爐進(jìn)行表面熱處理，完全除去氧氣，爐內(nèi)保持溫度700-900℃1小時(shí)，自然冷卻溫度達(dá)到100℃，取出零件，消除附著在零件上的殘留物，在溫度400℃真空爐內(nèi)進(jìn)行2小時(shí)的回火作業(yè)；

8）鈍化處理，將步驟7）擴(kuò)散熱處理后的零件經(jīng)脫脂液脫脂，溫度40-60℃，純水清洗3-5min，再放入鈍化處理液中進(jìn)行鈍化處理，溫度25-45℃，時(shí)間20秒至10min，純水清洗3-8min之后在75℃溫度下烘烤10-20min。

在本技術(shù)方案中，步驟2）與4）高速噴丸處理，大量高速彈丸以一定頻率持續(xù)作用于零件表面，零件表面產(chǎn)生劇烈塑性變形，首先產(chǎn)生一定量位錯(cuò)，隨后塑性變形以孿生為主，產(chǎn)生多系孿晶且發(fā)生強(qiáng)烈交割作用，使晶粒尺寸不斷減小，最終在大的應(yīng)變量，高應(yīng)變速率和多方向重復(fù)載荷作用下，形成等軸狀、隨機(jī)取向的納米亞微米晶粒。在電鍍之后的擴(kuò)散熱處理過程中，由于在晶粒內(nèi)部有大量的含有較高能量、非平衡的位錯(cuò)和亞晶界等晶體缺陷為元素提供快速擴(kuò)散通道，所以金屬元素的擴(kuò)散能力明顯增加，基層結(jié)合力顯著改善；同時(shí)，基體的表面微觀粗糙度增加，基體與鍍層間形成微機(jī)械咬合，達(dá)到提高基體與鍍層結(jié)合力。?