[發明專利]一種Ni-Co-X代鉻電刷鍍液

有效

• 申請號: 201310435897.6
• 申請日: 2013-09-23
• 公開（公告）號: CN103510129A
• 公開（公告）日: 2014-01-15
• 發明（設計）人: 胡振峰;徐濱士;汪笑鶴;呂鏢;梁秀兵;史佩京;陳永雄;蔡志海
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍裝甲兵工程學院;北京戎魯機械產品再制造技術有限公司
• 主分類號: C25D3/04
• 分類號: C25D3/04;C25D5/06
• 代理公司: 北京北新智誠知識產權代理有限公司 11100
• 代理人: 滿靖

技術領域

本發明涉及電刷鍍技術領域，特別涉及一種應用于鍍鉻損傷件的電刷鍍再制造的鍍液。

背景技術

鍍硬鉻也稱耐磨鉻，鍍鉻層具有硬度高和摩擦系數低的特點，機械零部件鍍硬鉻后可以提高其抗磨損能力，延長使用壽命。軍用裝備中有大量的鍍硬鉻零件，比如火炮的炮管、工程機械中的液壓缸和活塞桿等。

在使用過程中，由于受力的作用，鍍鉻件會逐漸出現損傷。其損傷形式主要是局部的磨損、劃傷以及鍍層脫落等。對于損傷的鍍鉻件一般要先將所有的鍍鉻層先全部磨掉，而后采用重新鍍鉻的方法進行修復。這種修復方法比較簡單，但存在以下問題：

第一，鉻鍍層的加工成本較高。由于鉻鍍層具有很高的硬度和優異耐磨性能，造成鉻鍍層加工十分困難。要把損傷的鉻鍍層除掉，需要采用金剛石砂輪進行磨削，加工時間較長、成本較高。對于基體附加值較低的零件，把鉻鍍層去除的加工成本比購買新的基體零件還要高。

第二，造成未損傷部位鉻鍍層的浪費。大部分鍍鉻零部件的失效都是由于局部損傷造成，比如鍍層的局部磨損、局部劃傷以及局部脫落等。甚至有的零件其損傷部位的面積尚不到鍍層整體面積的1%（比如液壓件表面的劃傷）。如采用重新鍍鉻的方法進行修復，則大部分的完好鉻鍍層就會被磨掉，勢必造成巨大浪費。

第三，鍍鉻技術污染嚴重。在電鍍硬鉻過程中，廢水和廢氣中六價鉻對環境造成嚴重的污染。美國環保局將六價鉻確定為17種高度危險的毒性物質之一。各國政府也都采取了一定的限制措施。目前清潔生產已成為實施國家環保戰略目標的重要技術政策和法規。研究和開發新的代鉻工藝已經成為電鍍技術中最為迫切的問題和熱點之一。

綜上所述，如能開發一種性能與鉻鍍層相近的替代鍍層，并采用局部鍍覆的方法，既能避免了電鍍鉻造成的環境污染，又能避免完好鉻鍍層的浪費和繁重的磨削加工工序。

電刷鍍技術是一項先進的表面工程和裝備再制造技術，它具有設備輕便、工藝靈活、鍍覆速度快、鍍層種類多、結合強度高、適應范圍廣、對環境污染小、省水省電等一系列優點，是機械零件表面修復與強化的有力手段，尤其適用于機械零件的局部修理。目前，應用該項技術已成功地修復了多種機械設備，并取得了巨大的經濟效益。

然而，目前廣泛研究和應用的修復鍍鉻工件的電刷鍍技術存在各種各樣的缺點，不能達到無污染和取代硬鉻鍍層的理想效果。例如，電刷鍍硬鉻鍍層其較高的硬度和耐磨性，因而廣泛應用于修復鍍鉻工件。但電刷鍍硬鉻沉積機理非常復雜，鉻鍍層沉積效率低、沉積速度慢、鍍層灰暗，刷鍍時氣味刺人，鍍層各項性能不能令人滿意。更主要的是電刷鍍硬鉻鍍層使用鍍液的主要成分還是鉻酐（溶入水中變鉻酸，鉻酸中含六價鉻），對環境有嚴重的污染，同時對操作工人傷害大。

電刷鍍非晶合金鍍層也廣泛的應用于修復硬鉻鍍層，例如比較的多的Ni-P、Ni-W等非晶合金鍍層，鍍層具有硬度高、耐蝕性能好等優點，能在一定程度上替代硬鉻。但為了發揮非晶合金的優越性能。非晶鍍層在使用前普遍要進行熱處理，增加了工序，熱處理影響基體性能，且對于局部電刷鍍的大型零部件熱處理困難。同時鍍層熱處理后存在較高的熱應力，磨損過程中容易產生深度的脆性裂紋，熱處理后鍍層的耐蝕性能也有所下降，從而顯著限制了其取代硬鉻在高耐磨耐蝕場合下的應用。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種Ni-Co-X代鉻電刷鍍液，其不含劇毒的六價鉻離子，環保性好，鍍層質量穩定，沉積速度快，同時提升了鍍層的耐磨性和耐腐蝕性。

為實現上述目的，本發明采取以下技術方案：

一種Ni-Co-X代鉻電刷鍍液，每升鍍液中含有硫酸鎳260～300g，硫酸鈷100～110g，甲酸15～20ml，乙酸45～55g，鹽酸10～20g，根據再制造（修復）的工件的使用條件，X可以為氧化鋁納米顆粒或者次磷酸鈉，用蒸餾水溶解。

當要求鍍層以耐磨為主時，例如一些工程機械的鍍鉻件，X為氧化鋁納米顆粒，即在鍍液中加入氧化鋁納米顆粒，每升鍍液中添加氧化鋁納米顆粒20～30g，采用高能機械化學法分散（專利號：02101196.6）。在鍍液中添加氧化鋁納米顆粒后，可以同時增加鍍層的耐磨性能和耐腐蝕性，并且耐磨性能增加突出。

當要求鍍層以耐腐蝕為主時，例如一些涉水或者沿海地區使用的鍍鉻件，X為次磷酸鈉，即在鍍液中加入次磷酸鈉，每升鍍液中添加次磷酸鈉10～15g，攪拌溶化即可。在鍍液中添加次磷酸鈉后，可以同時增加鍍層的耐磨性能和耐腐蝕性，并且耐腐蝕性能增加突出。

本發明的有益效果是：

1.鍍液中不含劇毒的六價鉻離子，產生的污水容易處理，環保性好；