[發(fā)明專利]一種Ni-P合金基復合鍍層的制備工藝

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201611109784.7
• 申請日: 2016-12-06
• 公開（公告）號: CN108149303A
• 公開（公告）日: 2018-06-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉志紅
• 申請（專利權(quán)）人: 劉志紅
• 主分類號: C25D15/00
• 分類號: C25D15/00;C25D5/06;C25D3/56
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一種Ni?P合金基復合鍍層的制備工藝，復合鍍層的基體材質(zhì)為非晶/納米晶Ni?P合金，Ni含量為復合鍍層的80?90wt%，P含量為復合鍍層的5?15wt%，第二相為VC_1?x、TiC等晶粒長大抑制劑，含量為復合鍍層的0?5wt%；復合鍍層的制備工藝：（1）金屬被鍍表面的預處理；（2）第二相粒子的活化；（3）電刷鍍Ni?P非晶復合鍍層；（4）復合鍍層部分晶化轉(zhuǎn)變。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種表面電鍍工藝及復合鍍層，尤其是涉及一種以非晶/納米晶Ni-P合金為基體的復合鍍層制備工藝。

背景技術(shù)

非晶結(jié)構(gòu)上的特殊性(短程有序)，使得非晶材料與傳統(tǒng)金屬相比，具有優(yōu)良的力學性能、抗腐蝕能力、化學活性等優(yōu)點。非晶材料在室溫變形時易誘發(fā)局域絕熱剪切帶形成單重剪切裂紋而突然斷裂失效，幾乎不展現(xiàn)宏觀的塑性變形特征，這極大地限制了非晶材料作為結(jié)構(gòu)材料的應用。另一方面，非晶的結(jié)構(gòu)特點決定其處于熱力學的亞穩(wěn)狀態(tài)，這也限制了非晶材料在較高溫度場合下的使用。因此，利用第二相強韌化原理，采用復合技術(shù)，在非晶合金材料中添加高硬度粒子（或纖維），使非晶合金的宏觀塑性、沖擊韌性得以提高，在一些非晶材料中已取得一定的成果。

復合電鍍是采用電化學方法使金屬（或合金）與固體微粒（或纖維）共沉積，鍍層中基體金屬和添加的固體微粒之間幾乎不發(fā)生擴散現(xiàn)象，因此兼有基體金屬和固體微粒的綜合性能。復合電鍍的技術(shù)適用性和實用性寬廣，具有較強的可變性和可操作性，應用將日益廣泛。電刷鍍的基本原理與電鍍相同，無須鍍槽。刷鍍時使浸滿鍍液的鍍筆以一定的相對運動速度在被鍍表面上移動，并保持一定的壓力，從而使金屬離子沉積在被鍍材料表面。電刷鍍具有設(shè)備簡單、工藝簡單、成本低、沉積速度快、適用范圍廣等特點，已廣泛應用于零部件的表面強化和修復。因此，采用電刷鍍制備非晶/納米晶復合鍍層，充分發(fā)揮非晶基體和納米粒子的優(yōu)異性能，提高鍍層的耐磨性，節(jié)約材料，具有重要的工程實際應用價值。

發(fā)明內(nèi)容

Ni-P非晶合金具有高強、良好的耐磨和耐蝕等優(yōu)異性能，且制備工藝較為成熟，是復合鍍層理想的基體材料，VC_1-x、TiC等晶粒長大抑制劑，具有很高的強度、硬度等特點，可抑制非晶基體高度局域剪切帶的形成，并可抑制晶化轉(zhuǎn)變時晶粒的長大速度，降低加熱時間對非晶合金基體晶化轉(zhuǎn)變的敏感性，提高Ni-P非晶/納米晶基體制備工藝的可操作性。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，提供一種以非晶/納米晶Ni-P合金為基體，添加晶粒長大抑制劑作為第二相的復合鍍層制備工藝。

一種Ni-P合金基復合鍍層的制備工藝，所采用的技術(shù)方案是：復合鍍層的基體材質(zhì)為非晶/納米晶Ni-P合金，Ni含量為復合鍍層的80-90wt%，P含量為復合鍍層的5-15wt%（優(yōu)選8-12wt%），所述復合鍍層中第二相為VC_1-x、TiC等晶粒長大抑制劑，含量為復合鍍層的0-5wt%（優(yōu)選0.5-2wt%）。

本發(fā)明之復合鍍層的制備工藝，包括以下步驟：

（1）金屬被鍍表面的預處理；

（2）第二相粒子的活化；

（3）電刷鍍Ni-P非晶復合鍍層；

（4）復合鍍層部分晶化轉(zhuǎn)變。

所述金屬被鍍表面預處理包括除銹、脫脂、活化過程，可采用化學或電化學方法；

所述的電刷鍍工藝參數(shù)為：電極的電流密度為0.2-1.2A/mm²，電極相對運動速度為5-20m/min（優(yōu)選8-15m/min），施鍍溫度為30-60℃，鍍液Ph值0.5-1.5；

所述復合電鍍液組成為；可溶性鎳鹽2-4mol/L，羧酸0.2-0.6mol/L，硼酸15-40g/L，第二相粒子5-25g/L，次磷酸鈉或亞磷酸0.1-0.5mol/L，絡(luò)合劑0.5-5g/L；

所述可溶性鎳鹽包括：硫酸鎳、氯化鎳；