[發(fā)明專利]銅質(zhì)環(huán)形件內(nèi)壁鎳鈷鍍層的制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711408698.0
• 申請日: 2017-12-22
• 公開（公告）號: CN108060441B
• 公開（公告）日: 2019-12-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙陽;王曉明;朱勝;周超極;韓國峰;任智強;王啟偉;徐安陽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國人民解放軍陸軍裝甲兵學(xué)院
• 主分類號: C25D5/04
• 分類號: C25D5/04;C25D3/56;C25D3/12;C25D5/14;C25D5/34
• 代理公司: 32214 常州市江海陽光知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 孫曉暉<國際申請>=<國際公布>=<進入

本發(fā)明公開了一種銅質(zhì)環(huán)形件內(nèi)壁鎳鈷鍍層的制備方法，它是采用無槽電沉積技術(shù)制得；所述無槽電沉積技術(shù)是將作為陽極的鎳板蘸取堿性沉積液在作為陰極的銅質(zhì)環(huán)形件內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)，從而在銅質(zhì)環(huán)形件內(nèi)壁沉積鎳鈷鍍層。本發(fā)明采用無槽電沉積技術(shù)，利用陽極與陰極之間的反復(fù)摩擦能夠有效解決常規(guī)電沉積過程中存在的針孔、麻點和結(jié)瘤等缺陷，得到的鎳鈷鍍層結(jié)構(gòu)致密，表面光滑，質(zhì)量較好，大大提高了銅質(zhì)環(huán)形件的使用壽命。而且本發(fā)明的方法得到的鎳鈷鍍層厚度可達(dá)800～1200μm，且硬度可達(dá)450～550HV，而且與基體結(jié)合力好，耐磨性好，能夠滿足苛刻環(huán)境的使用要求。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于電沉積技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種銅質(zhì)環(huán)形件內(nèi)壁鎳鈷鍍層的制備方法。

背景技術(shù)

目前，銅質(zhì)環(huán)形件常用的內(nèi)鍍層主要是純鎳鍍層或著鎳鐵鍍層。純鎳鍍層硬度較低，不能抵抗鋼坯的磨損，使用壽命較短。鎳鐵鍍層抗熱交變性能和抗電化學(xué)腐蝕較差，并且鍍液不易控制，控制不好會導(dǎo)致成品率低，實際使用壽命波動較大。

鎳鈷合金是一種性能優(yōu)異的鎳基合金，與純鎳鍍層和鎳鐵鍍層相比，鎳鈷鍍層除了擁有相似的物理化學(xué)性能外，還有兩大優(yōu)點：（1）硬度更高，尤其是高溫下仍能保持較高的硬度；（2）化學(xué)穩(wěn)定性更好，尤其是熱穩(wěn)定性和高溫耐磨損性能得到了較大的提高。

然而，由于水溶液中析氫、雜質(zhì)吸附、尖端放電等因素影響，采用常規(guī)電鍍方法在銅質(zhì)環(huán)形件內(nèi)壁制備鎳鈷鍍層存在以下不足：（1）晶粒通常較為粗大，且容易出現(xiàn)針孔、麻點和結(jié)瘤等缺陷，鍍層質(zhì)量不佳；（2）難以制備硬度和厚度均較高的鎳鈷鍍層。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決上述問題，提供一種鍍層質(zhì)量較好、硬度和厚度均較高的銅質(zhì)環(huán)形件內(nèi)壁鎳鈷鍍層的制備方法。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是：一種銅質(zhì)環(huán)形件內(nèi)壁鎳鈷鍍層的制備方法，它是采用無槽電沉積技術(shù)制得；所述無槽電沉積技術(shù)是將作為陽極的鎳板蘸取堿性沉積液在作為陰極的銅質(zhì)環(huán)形件內(nèi)壁旋轉(zhuǎn)，從而在銅質(zhì)環(huán)形件內(nèi)壁沉積鎳鈷鍍層。

所述堿性沉積液配方如下：硫酸鎳220～280g/L，硫酸鈷0～50g/L，檸檬酸氨40g/L，乙酸氨40g/L，pH=7.5～8.0。沉積工藝參數(shù)如下：沉積電壓為8～14V，陽極轉(zhuǎn)速為100～300r/min，沉積時間為0.5～2h。

本發(fā)明在沉積鎳鈷鍍層之前還包括對銅質(zhì)環(huán)形件內(nèi)壁依次進行打磨、電凈除油、沉積打底鎳層等預(yù)處理。

所述電凈除油是將作為陰極的銅質(zhì)環(huán)形件底部封閉，然后注入電凈液，接著將作為陽極的鎳板置于電凈液中并旋轉(zhuǎn)。所述電凈液配方如下：氫氧化鈉25～40g/L，碳酸鈉20～40g/L，磷酸鈉40～160g/L，氯化鈉2～5g/L，pH=11～13。電凈工藝參數(shù)如下：電凈電壓為10V，陽極轉(zhuǎn)速為100～300r/min，電凈時間為30s。

所述沉積打底鎳層是將作為陰極的銅質(zhì)環(huán)形件底部封閉，然后注入打底液，接著將作為陽極的鎳板置于打底液中并旋轉(zhuǎn)，從而在銅質(zhì)環(huán)形件內(nèi)壁沉積打底鎳層。所述打底液配方如下：硫酸鎳390～400g/L，氯化鎳15～25g/L，鹽酸19～22ml/L，冰醋酸68～70ml/L，pH=0.3～1.0。沉積工藝參數(shù)如下：沉積溫度為30～50℃，沉積電壓為12V，陽極轉(zhuǎn)速為100～300r/min，沉積時間為1min。

本發(fā)明的方法得到的鎳鈷鍍層的厚度為800～1200μm。

本發(fā)明的方法得到的鎳鈷鍍層的顯微硬度為450～550HV。

本發(fā)明具有的積極效果：

（1）本發(fā)明采用無槽電沉積技術(shù)，利用陽極與陰極之間的反復(fù)摩擦能夠有效解決常規(guī)電沉積過程中存在的針孔、麻點和結(jié)瘤等缺陷，得到的鎳鈷鍍層結(jié)構(gòu)致密，表面光滑，質(zhì)量較好，大大提高了銅質(zhì)環(huán)形件的使用壽命。