[發(fā)明專利]一種銅錫復(fù)合鍍防滲氮工藝

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410755324.6
• 申請(qǐng)日: 2014-12-11
• 公開（公告）號(hào): CN104532316A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 林蘭;賈亞洲;劉鑫春
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 貴州紅林機(jī)械有限公司
• 主分類號(hào): C25D5/10
• 分類號(hào): C25D5/10;C25D5/48
• 代理公司: 貴陽中新專利商標(biāo)事務(wù)所 52100
• 代理人: 劉楠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種銅錫復(fù)合鍍防滲氮工藝，屬于金屬表面處理防止?jié)B氮、碳、氰化技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

銅是紅色富有延展性的金屬，相對(duì)原子質(zhì)量為63．5，密度為8．93g／cm3，銅的電化當(dāng)量Cu+為2．372g／(A．h)，Cu2+為1．186g／(A．h)，銅的化學(xué)穩(wěn)定性較差，溶于硝酸、鉻酸以及氰化物溶液。銅極易被有機(jī)酸腐蝕，也易溶于熱硫酸，在鹽酸和稀硫酸溶液中反應(yīng)緩慢，除氨水外不易與堿作用。錫是較柔軟、展性較好的金屬，相對(duì)原子質(zhì)量為118.7，密度為7.3g／cm3。錫的電化當(dāng)量Sn2+為2.214／(A．h)，Sn4+為1.107g／(A．h)，錫的化學(xué)穩(wěn)定性較高，在硫酸、硝酸、鹽酸的稀溶液中幾乎不溶解，在濃硫酸、鹽酸中需在加熱的條件下錫才開始溶解，但速度很慢。

傳統(tǒng)的防滲氮、碳、氰化通常是在工件表面鍍覆單金屬銅，當(dāng)鍍銅層無孔隙及無裸露時(shí)，才能保護(hù)鋼件免受腐蝕起到保護(hù)作用。金屬電鍍層的孔隙是指電鍍層表面至中間鍍層，直至基體金屬的細(xì)小孔道，鍍層孔隙的大小，無論是用肉眼和顯微鏡都不易發(fā)現(xiàn)。鍍層孔隙率是反映鍍層表面致密程度的一種性能指標(biāo)，它直接影響到鍍層的防腐保護(hù)能力。為了解決鍍層無孔隙往往是加大鍍層厚度，目前使用的工藝要求鍍銅層厚度大于50um才能達(dá)到防滲要求，然而過厚的鍍層導(dǎo)致電鍍、除銅消耗時(shí)間長（均需4小時(shí)以上），消耗銅和除銅藥品多，尤其消耗除銅的鉻酐（六價(jià)鉻）較多，導(dǎo)致電鍍成本增加，同時(shí)造成污水處理成本過高，并有潛在的環(huán)境污染。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，提供一種銅錫復(fù)合鍍防滲氮工藝，在電鍍時(shí)采用該工藝能夠降低銅鍍層的厚度，并達(dá)到防滲氮目的，節(jié)約耗銅量，減少電鍍時(shí)間，提高電鍍效率。

????本發(fā)明的技術(shù)方案：一種銅錫復(fù)合鍍防滲氮工藝，包括以下步驟：

???????步驟一、首先將工件除油、清洗后，再采用硫酸對(duì)工件進(jìn)行弱腐蝕處理；

???????步驟二、采用硫酸對(duì)工件進(jìn)行活化處理；

???????步驟三、無氰電鍍銅：在PH值為9.5～10的HT-Cu310、HT-Cu310E、HT-Cu310PHA和A級(jí)去離子水的混合液中，且電流密度為0.8～1.5A/dm²的條件下在工件表面電鍍銅8～20um；

???????步驟四、鍍暗錫：在工件鍍銅層表面再電鍍2～3um鍍錫層，鍍錫時(shí)，在15～25g/L的硫酸亞錫（SnSO4）、8～12%的硫酸和10～20ml/L的添加劑（LD-7720）的混合液中，且陰極電流密度為1～4A/dm2、溫度15～25℃的條件下進(jìn)行；

???????步驟五、穩(wěn)定化處理：將完成銅-錫電鍍后的工件放入密閉的保溫容器中隨爐升溫，在290℃～350℃溫度下保溫1～2小時(shí)，使錫處于熔融狀態(tài)并逐漸緩慢進(jìn)入銅鍍層的孔隙中。

當(dāng)上述方法中的工件為不銹鋼、高強(qiáng)度鋼、耐熱鋼或高溫合金鋼工件時(shí)，該工件還需再進(jìn)行陽極清洗，陽極清洗后的工件需帶電出槽，然后將工件置于?200～250g/L的NiCl2·6H2O和180～220g/L的HCl(密度1.19)混合液中進(jìn)行預(yù)鍍鎳，電鍍時(shí)的電流密度為5-10A/dm²，陽極材料采用Ny1和Ny2。

進(jìn)一步，預(yù)鍍鎳前工件不通電并停放在電鍍液中2～4min，然后預(yù)鍍鎳1um，再鍍暗鎳1～2um。

????更進(jìn)一步，鍍鎳水洗后10秒鐘內(nèi)進(jìn)行暗鍍鎳，預(yù)鍍鎳與鍍暗鎳過程中需晃動(dòng)工件至少2次以上。

????在上述方法中，進(jìn)行步驟三的無氰電鍍銅時(shí)，槽液采用潔凈壓縮空氣攪拌，鍍銅時(shí)對(duì)槽液采用連續(xù)循環(huán)過濾，并90°變換工件位置3次。

由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：本發(fā)明在工件的鍍銅層表面在鍍覆一層鍍錫層，同時(shí)再通過穩(wěn)定化處理，使錫處于熔融狀態(tài)逐漸緩慢進(jìn)入鍍銅層的孔隙中，從而在金屬表面形成致密的鍍層。因此，采用本發(fā)明的電鍍工藝使工件可在較薄的銅鍍層的情況下，同樣能達(dá)到防止?jié)B氮、碳、氰的目的，這樣不僅能夠降低銅鍍層的厚度，節(jié)約耗銅量，而且減少電鍍時(shí)間，提高電鍍效率。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。

實(shí)施例一

????為了使工件達(dá)到防滲氮的目的，在給工件電鍍銅時(shí)，可采用如下步驟：

1、裝掛

2、除油

3、熱水洗

4、流動(dòng)冷水洗

5、弱腐蝕