[發明專利]一種結構鋼表面電鍍鎳鈷鈰合金工藝

無效

• 申請號: 201310229350.0
• 申請日: 2013-06-08
• 公開（公告）號: CN104233397A
• 公開（公告）日: 2014-12-24
• 發明（設計）人: 錢永清
• 申請（專利權）人: 無錫市錫山區鵝湖鎮蕩口青蕩金屬制品廠
• 主分類號: C25D3/56
• 分類號: C25D3/56
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 楊小雙

技術領域

本發明涉及電鍍技術領域，尤其涉及一種結構鋼表面電鍍鎳鈷鈰合金工藝。

背景技術

隨著現代汽車工業、機械工業及航空、航天工業的飛速發展，在干摩擦及液壓和潤滑油介質作用下使用的高承載汽缸活塞、滑動部件越來越多。在滑動部件表面電鍍高硬度、耐高溫、耐腐蝕以及抗疲勞磨損的鍍層材料是解決摩擦過程中由于溫度升高，零件表面發生燒結拉傷，以至于失效的有效途徑，可以大大提高設備使用壽命，增加經濟成本。

硬鉻鍍層具有良好的硬度、耐磨性和耐腐蝕性，在工件表面鍍硬鉻是解決這一問題的重要途徑。但從環境角度考慮，電鍍硬鉻嚴重污染環境、危害人類的身體健康，世界各國環保部門對此工藝進行限制和禁止。在替代功能性硬鉻鍍層方面，鈷和鎳及他們的合金鍍層由于具有其優異的性能而備受關注。但是，鎳基合金鍍層在耐磨性能和硬度還達不到硬鉻鍍層的要求。鎳基合金為面心立方晶格，在與對偶金屬對摩過程中，往往會與對偶金屬發生嚴重粘著，從而加劇磨損，耐磨性較差。同時，鎳基合金鍍層的硬度也不高，對鎳-鎢合金來說，當合金鍍層中鎢含量超過30％時，其顯微硬度值為400-600Hv，須經過高溫熱處理(300-500℃)才能使其硬度達到1000Hv左右，而經過熱處理后，鎳-鎢鍍層脆性顯著增加，鍍層與基體材料結合力很差，容易剝落，難有實際的應用價值。

因此，現有技術中還沒有特別適合的鍍鉻層的替代品，由于人們日益重視環境保護，生產過程將帶來大量污染的鍍鉻工藝和產品亟需一種新的工藝和產品替代。

發明內容

本發明的目的在于提出一種結構鋼表面電鍍鎳鈷鈰合金工藝，該工藝在結構鋼表面電鍍一層由鎳、鈷為主要元素的合金層，并含有少量稀土鈰元素，改善鍍層的微觀組織結構，使得該合金層硬度高，耐磨性好，且與基體結合力高。

為達此目的，本發明采用以下技術方案：

一種結構鋼表面電鍍鎳鈷鈰合金工藝，該工藝采用的鍍液的組成為：堿式碳酸鎳44-48g/L，硫酸鈷18-22g/L，硫酸鈰1.5-2.5g/L，硼酸22-26g/L，硫酸鈉30-36g/L，硫酸銨20-24g/L，酒石酸30-34g/L，焦磷酸鉀11-15g/L，抗壞血酸10-14g/L，甲醛1-3ml/L，二甲基己炔醇2-4ml/L，硫脲4-6mg/L，余量為水，所述工藝為：將結構鋼清洗除油活化，然后放入上述組成的鍍液中做陰極，以不銹鋼為陽極，用氨水調節pH值為8.5-9.5，加熱至50-60℃，控制電流密度為12-16A/dm²，電鍍20-30分鐘即可。

本發明具有如下有益效果：

本發明采用鎳、鈷兩種元素為鍍層主要合金元素，添加少量的鈰作為鍍層添加劑，克服了單一元素或其中兩種元素的缺陷，制備的鍍層表面無微裂紋，具有很好的耐腐蝕和耐摩擦性，并且鍍層與基體結合良好；各種化學試劑對環境危害小，工藝穩定，鍍液組分簡單且便于操作。可以替代現有技術中的硬鉻鍍層。

具體實施方式

實施例一

一種結構鋼表面電鍍鎳鈷鈰合金工藝，該工藝采用的鍍液的組成為：堿式碳酸鎳44g/L，硫酸鈷22g/L，硫酸鈰1.5g/L，硼酸26g/L，硫酸鈉30g/L，硫酸銨24g/L，酒石酸30g/L，焦磷酸鉀15g/L，抗壞血酸10g/L，甲醛3ml/L，二甲基己炔醇2ml/L，硫脲6mg/L，余量為水，所述工藝為：將結構鋼清洗除油活化，然后放入上述組成的鍍液中做陰極，以不銹鋼為陽極，用氨水調節pH值為8.5-9.5，加熱至50-60℃，控制電流密度為12-16A/dm2，電鍍20分鐘即可。實施例二

一種結構鋼表面電鍍鎳鈷鈰合金工藝，該工藝采用的鍍液的組成為：堿式碳酸鎳48g/L，硫酸鈷18g/L，硫酸鈰2.5g/L，硼酸22g/L，硫酸鈉36g/L，硫酸銨20g/L，酒石酸34g/L，焦磷酸鉀11g/L，抗壞血酸14g/L，甲醛1ml/L，二甲基己炔醇4ml/L，硫脲4mg/L，余量為水，所述工藝為：將結構鋼清洗除油活化，然后放入上述組成的鍍液中做陰極，以不銹鋼為陽極，用氨水調節pH值為8.5-9.5，加熱至50-60℃，控制電流密度為12-16A/dm²，電鍍30分鐘即可。實施例三

一種結構鋼表面電鍍鎳鈷鈰合金工藝，該工藝采用的鍍液的組成為：堿式碳酸鎳46g/L，硫酸鈷20g/L，硫酸鈰2.0g/L，硼酸24g/L，硫酸鈉33g/L，硫酸銨22g/L，酒石酸32g/L，焦磷酸鉀13g/L，抗壞血酸12g/L，甲醛2ml/L，二甲基己炔醇3ml/L，硫脲5mg/L，余量為水，所述工藝為：將結構鋼清洗除油活化，然后放入上述組成的鍍液中做陰極，以不銹鋼為陽極，用氨水調節pH值為8.5-9.5，加熱至50-60℃，控制電流密度為12-16A/dm²，電鍍25分鐘即可。