[發明專利]一種用于4Cr13不銹鋼的化學鍍鎳方法

在審

• 申請號: 201410721016.1
• 申請日: 2014-12-02
• 公開（公告）號: CN104451616A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 陳祝橋;徐濤濤;王道軍;徐超
• 申請（專利權）人: 天津航空機電有限公司
• 主分類號: C23C18/32
• 分類號: C23C18/32;C23C18/18
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司 11332
• 代理人: 鞏克棟;侯瀟瀟

技術領域

本發明屬于化學鍍鎳技術，特別是一種不銹鋼化學鍍鎳方法。

背景技術

通過電解或化學方法在金屬或某些非金屬上鍍上一層鎳的方法，稱為鍍鎳。鍍鎳分電鍍鎳和化學鍍鎳。化學鍍又稱為無電解鍍(Electroless?plating)，也可以稱為自催化電鍍(Autocatalytic?plating)。具體過程是指：在一定條件下，水溶液中的金屬離子被還原劑還原，并且沉淀到固態基體表面上的過程。ASTM?B374(ASTM，美國材料與試驗協會)中定義為Autocatalytic?plating?is“deposition?of?a?metallic?coating?by?a?controlled?chemical?reduction?that?is?catalyzed?by?the?metal?or?alloy?being?deposited”。這一過程與置換鍍不同，其鍍層是可以不斷增厚的，且施鍍金屬本身也具有催化能力。

4Cr13不銹鋼為難鍍材料，使用現有化學鍍鎳技術無法獲得合格鍍層，化學鍍鎳后進行結合力檢測時起皮和脫落(如圖1所示)。在零件電鍍和化學鍍等領域，鍍層結合力的符合性尤為重要。

發明內容

針對已有技術的問題，本發明的目的在于提供一種用于4Cr13不銹鋼的化學鍍鎳方法，所述方法通過合理的工藝流程、溶液配方及工藝參數，可獲得結合力合格的鍍層，不起皮和脫落，可應用到大批零件的電鍍、化學鍍工藝中。

為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案：

一種4Cr13不銹鋼的化學鍍鎳方法，所述方法包括以下步驟：

(1)三酸腐蝕：將4Cr13不銹鋼材料加工的零件在室溫下浸入三酸腐蝕溶液中進行浸蝕處理，直至有黃色氣體析出止；

(2)去掛灰：將步驟(1)得到的表面呈灰黑色的零件用清水沖洗后，在室溫下浸入去掛灰溶液中，至黑色掛灰完全去除，露出金屬光澤為止；

(3)預鍍鎳：將步驟(2)得到的零件轉入預鍍鎳槽中，在室溫下進行預鍍鎳處理；

(4)化學鍍鎳：將完成預鍍鎳后的零件轉入配置好的化學鍍鎳溶液中，進行化學鍍鎳處理至所需厚度。

在本發明中，4Cr13不銹鋼的化學鍍鎳方法包含三步前處理活化工藝，三酸腐蝕不銹鋼表面的氧化層，去掛灰工藝將表面腐蝕產物有效去除，預鍍鎳工藝為化學鍍鎳提供結合力良好的過渡層，該不銹鋼化學鍍鎳方法得到的鍍層結合力好；該方法提供的不銹鋼前處理工藝穩定，處理過程易于控制，鍍層合格率高，應用于所有狀態的4Cr13不銹鋼零件的化學鍍鎳處理。

在本發明中，三酸腐蝕，用于溶解不銹鋼表面致密難溶的氧化皮和自然鈍化膜，包括氧化鉻、氧化鐵鉻等難溶金屬氧化物的溶解；去掛灰，用于凈化不銹鋼表面的浸蝕產物，采用含有強氧化劑的溶液去除掛灰，使其裸露出未氧化的基體表面；預鍍鎳，用于在不銹鋼表面閃鍍上一層致密的鎳層，防止不銹鋼基體重新鈍化，用于作為化學鍍鎳的底層，預鍍鎳層與不銹鋼表面結合牢固，為后續化學鍍鎳工藝提供結合力好的金屬過渡層。

在本發明中，步驟(1)所述4Cr13不銹鋼材料加工的零件經過如下預處理：

將4Cr13不銹鋼材料加工的零件進行化學除油處理，清理掉表面的油污。

在本發明中，所述三酸腐蝕溶液組成為：氫氟酸(80-100)ml/L，例如82ml/L、84ml/L、86ml/L、88ml/L、90ml/L、92ml/L、94ml/L、96ml/L或98ml/L，鹽酸(50-80)ml/L，例如53ml/L、56ml/L、59ml/L、62ml/L、65ml/L、68ml/L、71ml/L、74ml/L或77ml/L，硝酸(200-250)ml/L，例如205ml/L、210ml/L、215ml/L、220ml/L、225ml/L、230ml/L、235ml/L、240ml/L或245ml/L。。

示例性的氫氟酸的濃度例如為40％，鹽酸的密度為1.19g/cm³，硝酸的密度為1.42g/cm³。

在本發明中，所述去掛灰溶液組成為：硝酸(30-50)ml/L，例如32ml/L、34ml/L、36ml/L、38ml/L、40ml/L、42ml/L、44ml/L、46ml/L或48ml/L，雙氧水(15-25)ml/L，例如16ml/L、17ml/L、18ml/L、19ml/L、20ml/L、21ml/L、22ml/L、23ml/L或24ml/L。