[發明專利]一種發動機轉子表面復合Al-Ni鍍層的方法

無效

• 申請號: 201310441572.9
• 申請日: 2013-09-26
• 公開（公告）號: CN103526246A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 陳韓;陳尚東
• 申請（專利權）人: 沈陽化工大學
• 主分類號: C25D5/18
• 分類號: C25D5/18;C25D15/00;C25D3/12
• 代理公司: 沈陽技聯專利代理有限公司 21205
• 代理人: 張志剛

技術領域

????本發明涉及一種金屬表面鍍層方法，特別是涉及一種發動機轉子表面復合Al-Ni鍍層的方法。?

背景技術

脈沖復合鍍層具有很好的發展前景，其綜合了脈沖電鍍技術和復合鍍層技術的優勢。脈沖復合電鍍是通過使用金屬電沉積的方法，將固體顆粒均勻摻雜到電鍍液中，使金屬基體表面獲得具有特殊性能的復合鍍層，是一種具有潛力的表面保護、表面強化及表面處理等方面的技術。隨著工業的快速發展，對電鍍鍍層質量提出了更高的要求。脈沖復合電鍍在航空、電子、汽車等領域獲得廣泛的應用，對金屬基體表面進行防護或裝飾。不僅可以提高鍍層的質量，節約能源，縮短電鍍的周期，而且能節約貴金屬，現成為材料科學領域中的熱點課題之一。固體材料加入脈沖電鍍技術中獲得結構優異的鍍層，與普通鍍層相比，性能大大提高。?

金屬材料在使用過程中，其表面極其容易被腐蝕和磨損。這兩方面現已成為全球科學界的主要研究方向。由于全世界每年因磨損或腐蝕等報廢的金屬產品量約為其年產量的30%~35%，如美國因磨損造成的經濟損失每年達20000多億美元。脈沖復合電鍍可以有效保護、強化金屬表面。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種發動機轉子表面復合Al-Ni鍍層的方法，本發明發動機轉子通過進行脈沖電沉積后，提高發動機轉子的高溫抗氧化性、硬度、耐蝕性、耐磨性等性能，并且鍍層結合力高。鍍層表面致密，孔隙率低，細致晶粒。Al-Ni復合鍍層各方面性能明顯優于純鎳鍍層。脈沖復合電鍍操作方便，節約能源，而且進一步提高鍍層的質量。?

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：?

一種發動機轉子表面復合Al-Ni鍍層的方法，所述方法包括如下步驟：

步驟一：對于脈沖電鍍的陰陽極材料進行預處理，選用發動機轉子作為的陰極材料，首先用不同型號的砂紙將發動機轉子打磨，清洗，用體積分數為10%的硫酸溶液酸洗2min，去除其氧化膜，采用10%的稀硫酸進行化學弱浸蝕，時間約0.5min，取出后用蒸餾水沖洗，干燥。陽極材料為純度為99.99%的純鎳，浸入10%硫酸溶液約60s，取出后水洗，丙酮洗，吹干；

步驟二：首先用NaOH溶液堿洗粒徑為13±2μｍ鋁粉去除其氧化膜，用蒸餾水清洗后干燥；用少量表面活性劑將其充分潤濕，以確保與Ni結合良好；在超聲波震蕩下4~6h，確保可以在鍍液中得到分散度高的Al顆粒；

步驟三：脈沖電鍍鍍液的組成具體為：硫酸鎳300.0g/L，氯化鎳50.0g/L，硼酸40.0g/L，配制十二烷基硫酸鈉作為濕潤劑0.1g/l；將上述的藥品加熱溶解，把呈綠色的鍍液倒入電鍍槽中用集熱式恒溫加熱磁力攪拌器進行充分攪拌，使鍍液中各種成分混合均勻；在電鍍前，先將鍍液加熱到規定的溫度，加熱溫度設定為40~50℃，攪拌速度為200~500r/min；

步驟四：使用2.5L燒杯作電鍍槽，鍍液pH為4.5~5.5。陰極聯接已處理過的發動機轉子，陽極聯接鎳片，均放入到鍍液中，開始計時，將單脈沖電源打開，陰極電流密度為3A/dm²，頻率為300~400Hz，占空比為50%；再將步驟二中已處理好的Al顆粒倒入鍍液進行攪拌，Al固體顆粒在鍍液中的質量濃度為7.0g/L~9.0g/L。計時4~6小時后將發動機轉子從鍍液中取出，得到Al-Ni復合鍍層；鍍層均勻致密，厚薄適中。

????所述的一種發動機轉子表面復合Al-Ni鍍層的方法，所述步驟一中用體積分數為10%的硫酸溶液作為發動機轉子的酸洗液，然后用10%的稀硫酸進行化學弱浸蝕。?

????所述的一種發動機轉子表面復合Al-Ni鍍層的方法，所述步驟二中Al固體顆粒粒徑為13±2μｍ，用NaOH溶液堿洗，然后在超聲波震蕩下4~6h。?

????所述的一種發動機轉子表面復合Al-Ni鍍層的方法，所述步驟三中脈沖電鍍鍍液的組成具體為：硫酸鎳300.0g/L，氯化鎳50.0g/L，硼酸40.0g/L，配制十二烷基硫酸鈉作為濕潤劑0.1g/l；步驟三中脈沖電鍍鍍液的溫度為40~50℃，磁力攪拌器的攪拌速度為200~500r/min。?

????所述的一種發動機轉子表面復合Al-Ni鍍層的方法，所述步驟四中陰極聯接已處理過的發動機轉子，陽極聯接鎳片；步驟四中鍍液pH為4.5~5.5，陰極電流密度為3A/dm²，頻率為300~400Hz，占空比為50%，施鍍時間為4~6小時。Al固體顆粒在鍍液中的質量濃度為7.0g/L~9.0g/L。?

本發明的優點與效果是：?