一種鎂合金酸性溶液中Ni-Co-P鍍層的化學鍍方法,包括:鎂合金前處理后浸鋅,然后化學鍍Ni-Co-P,其特征是:化學鍍Ni-Co-P時,鍍液的配方為:主鹽為硫酸鎳10~20g/L和硫酸鈷4~12g/L,還原劑為次亞磷酸鈉8~20g/L,緩沖劑為乙酸鈉13g/L,緩蝕劑為HF(40%)8ml/L和NH↓[4]HF↓[2] 8g/L,穩定劑為硫脲0~1mg/L,操作溫度77~87℃,pH值為5~7,化學鍍時間為1.5~3hours。本發明專利技術的化學鍍方法鍍層厚度均勻、外觀光亮、孔隙率低,耐蝕性能好。采用本發明專利技術方法鍍Ni-Co-P鍍層后的鎂合金鑄件可用于電子產品、汽車及其零配件、船舶和航空航天等領域。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術屬于在鎂合金上化學鍍的方法,特別涉及金屬腐蝕和防 護領域。
技術介紹
張穎等在《鎂合金表面化學鍍Ni-Co-P合金的研究》(材料保護, 2008 (6): 23-25.)中研究了在堿性溶液中化學鍍Ni-Co-P的工藝, 所得的Ni-Co-P鍍層表面較Ni-P鍍層具有較好的耐腐蝕性能,結合力 良好,且由于Co的加入,有利于鍍層耐燒結能力的提高,但該工藝得 到鍍層中的磷含量較低,是因為化學鍍在堿性溶液中進行,這不利于 提高鍍層的耐腐蝕性。提高Ni-Co-P鍍層中的磷含量可以為進一步提高鍍層的耐蝕性能打下基礎。
技術實現思路
本專利技術的目的旨在針對現有的化學鍍Ni-Co-P技術中鍍層磷含量 較低的問題,提供了一種改進的化學鍍方法,得到了磷含量較高的 Ni-Co-P鍍層。本專利技術的目的是通過下述方式實現的 步驟一材料的切割與機械打磨本專利技術所處理的鎂合金零件可以是壓鑄件、砂型鑄造零件或塑料 成型零件,也可以是切削加工后的零件。對于非切削加工零件,先進 行機械打磨或拋光,拋光也可以采用電化學或化學的方式進行。 步驟二脫脂待處理的零件可能存在脫模劑就、拋光膏等油脂,采用有機溶劑 中超聲波進行清洗,有機溶劑可以是丙酮或汽油、煤油、三氯乙烯等。 步驟三堿洗除油采用堿性溶液進一步脫脂除油處理。堿性溶液舉例如下50 60g/L NaOH, 10 20g/L Na3P04 12H20,溫度60 70°C ,時間5 10Min。除油也可以通過陰極電解除油的方式進行,陰極電流為8 10A dm—2。 步驟四酸洗活化去除鎂合金表面鈍化膜和金屬間偏析化合物,并生成一層活化膜 來保護鎂合金。活化配方舉例1: 20g/LKMn04, 26g/LNa3P04, 33g/L H3P04,室溫,時間5Min。活化液舉例2:焦磷酸鉀(K4P207 ) 40g 'dm—3, 氟化鉀(KF) 5g dm—3, 75°C, lmin. 步驟五浸鋅沉鋅采用有愛美特公司提供的TribonII 、 H20和TribonA3配制的 混合沉鋅液(體積比為1.* 1: 5),室溫,2min。 步驟六化學鍍鍍液包括主鹽為硫酸鎳10 20g/L和硫酸鈷4 12g/L,還原 劑為次亞磷酸鈉8 20g/L,緩沖劑為乙酸鈉13g/L,緩蝕劑為HF(40%) 8ml/L和NH4HF2 8g/L,穩定劑為硫脲0 lmg/L。操作溫度77 87 °C, pH值為5 7,化學鍍時間為1.5 3 hours。本專利技術也可以采用其它的前處理工藝。在所得鍍層基礎上也可以 進行常規的電鍍或化學鍍,如電鍍光亮鎳/鉻,電鍍銅/三層鎳/鉻,化學鍍鎳等。本專利技術所涉及的鎂合金酸性溶液中Ni-Co-P鍍層的化學鍍方法,具有磷含量較高的優點。可進一步拓寬鎂合金的應用范圍,如電子產品、汽車及其零配件、船舶和航空航天等領域。附圖說明圖1:用本專利技術方法在AZ31鎂合金上所制備的Ni-Co-P鍍層的SEM 表面形貌;圖2:用本專利技術方法在AZ31鎂合金上所制備的Ni-Co-P鍍層的SEM截面圖圖3:用本專利技術方法在AZ31鎂合金上所制備的Ni-Co-P鍍層的XRD圖。圖4:用本專利技術方法在AZ31鎂合金上所制備的M-Co-P鍍層的Tafel曲線圖。具體實施例方式下面結合實施例對本專利技術作進一步的描述,但本專利技術并不局限于這些實例。 實施例1試驗材料AZ31鎂合金1. 材料的切割與機械打磨將樣品切割為50mmX30mmXlmm,采用400#, 800#, 1500#的砂紙依次打磨。2. 脫脂丙酮中超聲波進行清洗,5分鐘,室溫。3. 堿洗除油60 g/LNaOH, 10-20g/L Na3P04 '12H20,溫度70。C ,時間5Min。4. 酸洗活化20g/LKMnO4, 26g/LNa3P04, 33g/LH3P04,室溫,時間5Min。5. 浸鋅沉鋅采用有愛美特公司提供的TribonII 、 H20和TribonA3配制的 混合沉鋅液(體積比為1: 1: 5),室溫,2min。6. 化學鍍次亞磷酸鈉8g/L,硫酸鎳10g/L,硫酸鈷12g/L,乙酸鈉13g/L, HF(40%) 8ml/L, NH4HF2 8g/L,硫脲1 mg/L, pH=6,用氨水調節pH 值,化學鍍時間-2hours,溫度82'C,機械攪拌。得到的樣品用以下方法進行性能檢測,結果如表2所示。 性能檢測方法如下用BDX3200型X射線衍射儀(北京大學儀 器廠)分析鍍層物相結構,用配有INCA350X-射線能譜儀的Tescan 可變真空掃描電子顯微鏡分析鍍層的元素組成和形貌,用點滴方法初 步判斷鍍層的耐腐蝕性能,溶液為0.05g KMn04 + lml HN03 (p=1.42g/cm3)+100mlH2O,用吸管點滴樣品,直至酸性溶液的紅 色消失,記錄時間。再用Tafel曲線評價鍍層的耐蝕性能,測試儀是 LK98BII微機電化學分析系統(天津市蘭力科化學電子高技術有限公 司),以甘汞電極作參比電極,鉑電極作輔助電極,工作電極為樣品, 留1Xlcm的一個面在3.5n/。的NaCl溶液,其余面用AB膠封閉。掃描速度0.0100伏/秒,掃描精度10mA。實施例2 實施例14步驟6中的工藝參數改變如表1所示。表l:各實施例1 14化學鍍參數(未列出的與實施例l相同)<table>table see original document page 7</column></row><table><table>table see original document page 8</column></row><table>權利要求1、一種鎂合金酸性溶液中Ni-Co-P鍍層的化學鍍方法,包括鎂合金前處理后浸鋅,然后化學鍍Ni-Co-P,其特征是化學鍍Ni-Co-P時,鍍液的配方為主鹽為硫酸鎳10~20g/L和硫酸鈷4~12g/L,還原劑為次亞磷酸鈉8~20g/L,緩沖劑為乙酸鈉13g/L,緩蝕劑為HF(40%)8ml/L和NH4HF28g/L,穩定劑為硫脲0~1mg/L,操作溫度77~87℃,pH值為5~7,化學鍍時間為1.5~3hours。2、 根據權利要求書所述的鎂合金酸性溶液中Ni-Co-P鍍層的 .化學鍍方法,其特征是化學鍍時鍍液的配方為主鹽為 硫酸鎳20g/L和硫酸鈷12g/L,還原劑為次亞磷酸鈉20g/L, 緩沖劑為乙酸鈉13g/L,緩蝕劑為HF(40Q/Q) 8ml/L和NH4HF2 8g/L,穩定劑為硫脲lmg/L,操作溫度77i:, pH值為6.0, 化學鍍時間為2hours。全文摘要一種鎂合金酸性溶液中Ni-Co-P鍍層的化學鍍方法,包括鎂合金前處理后浸鋅,然后化學鍍Ni-Co-P,其特征是化學鍍Ni-Co-P時,鍍液的配方為主鹽為硫酸鎳10~20g/L和硫酸鈷4~12g/L,還原劑為次亞磷酸鈉8~20g/L,緩沖劑為乙酸鈉13g/L,緩蝕劑為HF(40%)8ml/L和NH<sub>4</sub>HF<sub>2</sub> 8g/L,穩定劑為硫脲0~1mg/L,操作本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種鎂合金酸性溶液中Ni-Co-P鍍層的化學鍍方法,包括:鎂合金前處理后浸鋅,然后化學鍍Ni-Co-P,其特征是:化學鍍Ni-Co-P時,鍍液的配方為:主鹽為硫酸鎳10~20g/L和硫酸鈷4~12g/L,還原劑為次亞磷酸鈉8~20g/L,緩沖劑為乙酸鈉13g/L,緩蝕劑為HF(40%)8ml/L和NH↓[4]HF↓[2]8g/L,穩定劑為硫脲0~1mg/L,操作溫度77~87℃,pH值為5~7,化學鍍時間為1.5~3hours。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員:方亮,胡釜,李赟,胡佳,謝良波,
申請(專利權)人:重慶大學,
類型:發明
國別省市:85[中國|重慶]
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