[發明專利]具有納米稀土鎳鍍層的黃銅材料及其制備方法

有效

• 申請號: 202010976402.0
• 申請日: 2020-09-16
• 公開（公告）號: CN112323107B
• 公開（公告）日: 2022-09-13
• 發明（設計）人: 韓連恒;宋吉智;趙安魯;竇榮洋;任強
• 申請（專利權）人: 歌爾科技有限公司
• 主分類號: C25D3/56
• 分類號: C25D3/56;C25D5/50;C22C9/04
• 代理公司: 北京鴻元知識產權代理有限公司 11327
• 代理人: 付麗麗

本發明公開了一種具有納米稀土鎳鍍層的黃銅材料及其制備方法，所述方法包括將NiSO₄、NiCl₂、H₃BO₃及納米稀土鹽顆粒混合并溶解于水中并采用超聲波震蕩均勻，制得電鍍稀土鎳溶液；將黃銅基體放入所述電鍍稀土鎳溶液中進行電鍍，獲得覆蓋有鎳稀土鍍層的黃銅；對所述覆蓋有鎳稀土鍍層的黃銅進行真空熱處理即成。

技術領域

本公開涉及合金材料技術領域，更具體地，涉及一種具有納米稀土鎳鍍層的黃銅材料及其制備方法。

背景技術

黃銅是由銅和鋅所組成的合金材料，其具有較強的耐磨性能，常被用于制造閥門、水管、空調內外機連接管、散熱器和螺母等零部件。但是黃銅在焊接過程中，由于鋅的沸點較低，僅為907℃，因此焊接過程中極容易蒸發，這一點成為黃銅焊接的最大問題。在焊接高溫作用下，焊條電弧焊時鋅的蒸發量可高達40％，鋅的大量蒸發不僅會導致焊接接頭的力學性能和耐腐蝕性能下降，還使之對應力腐蝕的敏感度增大，并且蒸發的鋅在空氣中立即被氧化成氧化鋅，形成白色煙霧，給操作帶來很大困難，還會影響焊工的身體健康，因此黃銅在應用到焊接場所時常常進行電鍍鎳處理，因為鎳可以阻止黃銅基體中的鋅向鍍層表面擴散并發生氧化。但是由于現有技術中黃銅和鎳層以機械結合力為主，前處理稍有不當就會導致二者的結合力不良，進而導致鍍層脫落引起失效；此外，焊接后的黃銅基體晶粒粗大，鋅元素會發生缺失，由此會造成焊接接頭與基體成分的晶粒大小不同而腐蝕電位不同，引起電偶腐蝕、導致耐腐蝕性和力學性能的同時下降。

有鑒于此，需要提供一種新的技術方案以解決上述問題。

發明內容

本公開的一個目的是提供一種具有納米稀土鎳鍍層的黃銅材料及其制備方法的新技術方案。

根據本公開的第一方面，提供了一種具有納米稀土鎳鍍層的黃銅材料的制備方法，所述方法包括：

將NiSO₄、NiCl₂、H₃BO₃及納米稀土鹽顆?；旌喜⑷芙庥谒胁⒉捎贸暡ㄕ鹗幘鶆?，制得電鍍稀土鎳溶液；

將黃銅基體放入所述電鍍稀土鎳溶液中進行電鍍，獲得覆蓋有鎳稀土鍍層的黃銅；

對所述覆蓋有鎳稀土鍍層的黃銅進行真空熱處理即成。

可選地，在所述電鍍稀土鎳溶液中，所述NiSO₄的質量濃度為220～350g/L，所述NiCl₂的質量濃度為40～50g/L，所述H₃BO₃的質量濃度為30～45g/L，所述納米稀土鹽的質量濃度為2-10g/L。

可選地，所述納米稀土鹽包括La、Ce、Y、Pr、Nd、Sm的氧化合物或氯化物中的至少一種。

可選地，所述納米稀土鹽的純度不小于99％。

可選地，所述納米稀土鹽的粒徑范圍為20-40nm。

可選地，所述黃銅基體的化學式為Cu_xZn_yM_z，其中，M包括錫、鋁、錳、鐵、硅、鎳、鉛元素中的至少一種；Cu含量x為57％-97％，Zn含量y為3％-43％，M含量z為0.01％～4％，其他雜質含量不超過1％。

可選地，所述采用超聲波震蕩的時間為2-5h，頻率為10-30HZ。

可選地，所述將黃銅基體放入所述電鍍稀土鎳溶液中進行電鍍具體包括：

將所述黃銅基體作為電鍍陰極材料，并采用金屬鎳作為電鍍陽極材料，電鍍時的電源為穩壓直流電源，電流密度為3-4A/dm²，電鍍時的溫度為40-60℃，電鍍時所述電鍍稀土鎳溶液的PH值保持在4-5。