[其他]鋁錫合金浸鍍鋅鎳合金用的溶液及方法

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 85100593
• 申請(qǐng)日: 1985-04-01
• 公開（公告）號(hào): CN85100593B
• 公開（公告）日: 1988-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳慶琰;璆森龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): C25D5/44
• 分類號(hào): C25D5/44;C23C18/48
• 代理公司: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)專利事務(wù)所
• 代理人: 黃錦陽

本發(fā)明涉及鋁錫合金電鍍前的預(yù)浸合金方法及所用的浸鍍液。

目前工業(yè)上大量使用鋁錫合金制造各種機(jī)械零部件。特別對(duì)于一些耐磨部件，需要使用含錫量較高的高錫鋁合金材料，以滿足對(duì)零部件的耐磨性能、減摩性能和使用壽命的要求。例如，汽車、拖拉機(jī)內(nèi)燃機(jī)中的軸瓦，一般是用外層為低碳鋼板內(nèi)層為含錫量20%高錫鋁合金板材軋制而成的復(fù)合材料加工制造的。但由于金屬錫在地球上的蘊(yùn)藏量較少，因此不但價(jià)格昂貴，而且往往在市場(chǎng)上供不應(yīng)求。

因此，期望用含錫量較低的低錫鋁合金來代替含錫量高的高錫鋁合金來制造機(jī)械部件，這樣不僅使生產(chǎn)成本大大下降，而且減少了對(duì)錫的需求，有利于緩和市場(chǎng)供需關(guān)系的緊張情況。

由于低錫鋁合金的耐磨性能和減摩性能較差，不能保證機(jī)械部件的使用壽命。因此，需要在低錫鋁合金上電鍍耐磨、減摩合金來保證機(jī)械部件的耐磨、減摩性能和使用壽命。例如，在低錫鋁合金上電鍍鉛錫合金，就是一例。

眾所周知，由于鋁及其合金是很活潑的金屬，電位很負(fù)，在其表面上有一層很薄、很致密的氧化物膜;同時(shí)鋁與鉛錫的線膨脹系數(shù)相差很大，這給在鋁及其合金上電鍍鉛錫帶來很大困難。欲獲得結(jié)合力很好的鍍層，關(guān)鍵是前處理工藝。在前處理工藝的各個(gè)步驟之中，主要矛盾是：活化鋁及其合金的表面、尋找合適的中間層。

目前，鋁及其合金電鍍前的處理方法有：浸鋅-鍍鎳或氰化物鍍銅法，陽極氧化法（在磷酸液中進(jìn)行），刷鍍法及化學(xué)鍍法等。在我國(guó)工業(yè)上用得最多的是浸鋅-氰化物鍍銅法，經(jīng)常采用的工藝為：

有機(jī)溶劑除油→化學(xué)除油→熱水洗→流動(dòng)水洗→浸蝕→流動(dòng)水洗→浸鋅（可采用一次或二次浸鋅）→流動(dòng)水洗→氰化物鍍銅→水洗。這種處理工藝，對(duì)純鋁或含有Si、Mg、Cu、Ti等元素的鋁合金來說，可獲得結(jié)合力良好的電鍍層。

然而，對(duì)鋁-錫（6%）合金來說，這種處理工藝并不太理想，經(jīng)過大量的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)有幾個(gè)缺點(diǎn)：1.鍍層結(jié)合力不良，有時(shí)在鍍Pb-Sn合金后要產(chǎn)生起泡，甚至脫皮等現(xiàn)象。2.氰化物劇毒，在使用上受到限制。3.在銅基上鍍鉛-錫合金時(shí)，合金層中錫易向銅層擴(kuò)散，這將會(huì)影響鋁錫合金的表面性能。

在電鍍前采用預(yù)浸合金的方法，可以較好的解決鍍層結(jié)合力不良的問題。并且，由于在預(yù)浸合金過程中，避免了氰化物對(duì)環(huán)境的污染，給使用該方法帶來很大的方便。

本發(fā)明的要點(diǎn)在于用以醋酸根離子為活性劑的浸Zn-Ni合金來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的兩次浸鋅工藝。采用本工藝，可以獲得光潔度高，結(jié)合力良好的耐磨、減摩鍍層，并且消除了起泡現(xiàn)象。本工藝對(duì)于純鋁，含錫為6%或20%的Sn-Al合金材料均有良好的適應(yīng)性能。

Zn-Ni合金溶液的主要成分如下：

Zn（CH₃COO）₂40～100g/L

NiSO₄50～90g/L

NaOH200～300g/L

酒石酸鉀鈉80～160g/L

Sn²⁺0.2～1.0g/L

溫度5～40℃

時(shí)間0.5～2.0分鐘

其中NiSO可用Ni（NO₃）²來替換，鎳離子含量不變。Zn（CH₃COO）₂若用ZnO來替換，則加入CH₃COO^-的含量為6～80g/L。鋅離子含量不變。

采用本工藝，對(duì)含錫量為6%的低錫鋁合金軸瓦材料電鍍Pb-Sn合金，獲得了很好的效果。經(jīng)過一系列的測(cè)試和試驗(yàn)，得到如下結(jié)果：

1.鍍層的Sn含量為8～12%，其余為鉛。工作表面的鍍層厚度為15～25μ，鋼背的鍍層厚度為2～3μ，所謂鋼背是指由低碳鋼板材構(gòu)成的鋁錫合金軸瓦外層。

2.鍍層表面光潔度為₈，在二倍放大鏡下檢測(cè)表面無疵點(diǎn)，未見毛刺與鼓泡。

3.對(duì)鍍層與基金屬的結(jié)合力進(jìn)行彎曲試驗(yàn)直到基金屬折斷仍沒有起層、掉渣現(xiàn)象。

4.Hv硬度為7～9。