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    [分享]锌合金压铸件化学镀镍的工艺及设备 [复制链接]

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    离线cyqdesign
     
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    只看楼主 倒序阅读 楼主  发表于: 2007-01-23
    — 本帖被 cyqdesign 从 机械加工与制造 移动到本区(2010-12-09) —
    1.锌合多铸件如何化学镀镍 8WWRKP1V  
    Z,o*M#}  
    锌合金压铸件化学镀镍可提高其表面硬度,改善耐磨性能,拓宽使用范围。由于锌的两性行为,必须进行特殊处理,选择下列工艺: sm}q&m]ad  
    G8`q-B}q  
    (1)确定合理的工艺流程 =Mq=\T  
    p#.B Fy  
    二种典型工艺流程:①弱碱除油→弱腐蚀(1%H2SO4)→活化(焦磷酸盐)→预镀中性镍→化学镀镍→热处理;②水喷蚀(1%~20%H2SO4,10~15s)→预镀中性镍→预热→(柠檬酸1~2g/L,80~90℃,1min)→化学镀镍→热处理。 bG +p  
    '<f4POy!  
    (2)预镀中性镍 LBtVK, ?  
    ]sO})  
    中性镍配方1#:硫酸镍160~180g/L,柠檬酸钠192~216g/L,氯化钠10~16g/L,硼酸25~30g/L;pH=7,DK=4A/dm2,45℃,≥20min。配方2#:硫酸镍100~180g/L,柠檬酸钠130~200g/L,氯化钠15~20g/L,硼酸30~40g/L,添加剂A3ml/L;pH=7~7.5,DK=1~1.5A/dm2,冲击电流2~4A/dm2,冲击时间5~7min,50~60℃,20~25min,阴极移动20~30次/min。 YZ\$b=-  
    =mCUuY#  
    预镀中性镍应注意:①采用以硫酸镍为主盐的预镀液,接近化学镀镍的成份。pH值应控制在7~7.5左右。②保证底层有足够厚度,改善底层的质量。如配方2#中加入添加剂A,能提高底层与基体结合力,外观变得光滑细致,产品成品率达95%以上。③妥善处理溶液中产生的Ni(OH)2沉淀,恢复镀液的施镀能力。如用虹吸的办法将镀液中下部的沉淀与上部清液分开,然后用稀硫酸或柠檬酸将沉淀溶解,再将两部分溶液混合,用5%NaOH调整pH至规定值。 KdF QlQaj  
    P,!W\N%3  
    (3)化学镀镍 UuxWP\~2  
    T3['6%  
    化学镀镍配方1#:硫酸镍20~30g/L,次亚磷酸钠20~30g/L,硼酸10~20g/L,乳酸10~30ml/L,pH=4.5~6.0,83±2℃。镀液的pH由6.0逐渐调至4.5,然后平稳施镀,可得到非晶态的化学镀镍层。若起镀时pH=4.5左右,这样镀层与预镀层由于pH相差较大,镀层磷含量变化太大,从而引起内应力,造成镀层分层脱落现象。配方2#:NiSO4.7H2O25~30g/L,NaH2PO2.H2O25~30g/L,NaAC15~20g/L,Na3C6H5O7.2H2O15~20g/L,添加剂B1(稳定剂)适量,添加剂B2(加速剂)适量,pH=4.8~5.2,88±2℃,1h,装载量1dm2/L,压缩空气搅拌150cm2/min,镀速15~20μm/h。 /s6':~4  
    mLD0Lu_Ob3  
    (4)热处理 }M f}gCEW  
    ld94ek  
    化学镀镍层的硬度可通过热处理进行调整,组织仍为非晶状,使底层含量分布趋于均匀,且从基体就开始有少量的磷,使底层与镀层的结合力更好,组织更均匀细小,弥散度提高,镀层表面的光洁度、镀层的耐蚀性、耐磨性均有所提高。考虑到锌合金的熔点较低,为防止工件变形,采用底温度长时间热处理,如220±5℃,5h显微硬度增加5倍以上。也有人采用180℃×1h的热处理条件。 xZFha=#  
    lfu1PCe5  
    2.镁合金化学镀镍的预处理方法 }Evyfc#D  
    %Zx/XMs}e  
    按照常规的涂覆工艺,在镁合金表面很难获得结合力好的化学镀镍层。因为在化学镀镍的前处理工序转换间镁合金也易氧化。本工艺在化学镀镍前增加一道碱活化工序,将前处理进行中生成的氟化物及氧化物膜溶解,使表面活化再化学镀镍,便能获得结合力良好的化学镀镍层。 _6qf>=qQ`"  
    /woa[7Xe  
    预处理工艺流程:除油(碱液煮沸)→碱刻蚀(Na4P2O7.10H2O100~200g/L,NaNO330~100g/L,室温,1~2min)→酸活化(H3PO4.200ml/L,NH4HF100g/L,室温,1~2min)→碱活化(Na2HPO2.H2O25g/L,螯合剂15g/L,pH=9~10,室温,1~2min) sCaw"{5qc  
    [8Ub#<]]  
    化学镀镍配方:Ni3K6H5O7,NaHPO4.H2O25g/L,Na4P2O7.10H2O50g/L,NH4F5~10g/L,=9~10,<60℃,10~60. -]5dD VSO  
     <_MQC  
    3.钛合金化学镀镍的预处理方法 {AIP\  
    ` e~/  
    由于钛金属活性大,新鲜表面暴露在含氧介质中很快被氧化,形成一层致密的、稳定性很高的氧化膜,若在其表面直接化学镀镍是相当困难的。为了在钛合金上获得结合力好的镍层,必须在施镀前采用适当的预处理以改善镀层与基体的结合力。采用下列预处理方法,操作简单,可实现钛合金直接化学镀镍,获得结合力良好的镀层。 U*/  
    Q" VFcp:  
    (1)浸蚀 x{~-YzWho  
    8,Yc1  
    较好的钛合金浸蚀必须含少量氢氟酸,但含量不能太高,否则会造成钛合金表面腐蚀不均匀,甚至出现凹凸不平的表面。这是因为合金中钒比其它元素更耐蚀的缘故。同时如果溶液中含有硝酸,使钛表面发生钝化,不能进行镍的自催化沉积。 !`,6E`Y#  
    ,{itnKJC  
    浸蚀液为:盐酸(36%~38%)94~96份,氢氟酸(70%)4~6份,室温,2min。钛合金浸蚀后,外观腐蚀均匀光亮。 ?TE#4}p|  
    7* ^\mycv  
    (2)活化 65ijzZL;  
    2DTH|Yv  
    活化液中含有氟化物和乳酸。氟离子的存在加速了钛氧化膜的溶解。乳酸作为镍的络合剂,当溶液中没有乳酸时,活化膜结合力差。因为活化的钛合金较容易与溶液中的镍离子发生置换反应:2Ti+3Ni3+→2Ti3++3Ni。随着乳酸的加入,镍离子被络合,发生上述反应的困难越大,导致置换反应后镍与钛基体的结合力越牢固。过量乳酸对活化没有影响。温度越高越有利于钛氧化膜溶解和活化基表面与镍离子的置换反应;若温度越低,活化时间增长,效果变差。pH值越低活化反应越迅速,不但钛氧化膜溶解,而且活性钛也发生腐蚀,置换反应的镍同时也受到浸蚀,导致活化膜的结合力越差;pH值越高,钛氧化膜越稳定(不溶解或很少溶解),活化反应越慢。当pH值>6时活化反应几乎不发生。其他条件正常下,活化时间越长活化越充分,当活化基础课表面露出后,表面生成一层具有催化活性的、均匀的黄褐色膜,便发生了镍与钛的置换反应,直至钛合金基体被镍层完全覆盖后转换反应停止,所以活化时间越长越好。如果活化不充分,将使后续的化学镀镍局部无镀层或鼓泡。 WKBPqfC  
    J~ v<Z/gm  
    活化液为:乙二醇700ml/L,酸性氟化铵35g/L,氯化镍20g/L,硼酸50g/L,乳酸20ml/L,醋酸(99%)180ml/L,pH<6,>50℃,30min G#duZNBdc  
    n5UcivyX  
    4.化学镀镍 7r"!&P* ,  
    Qo?"hgjlqm  
    工艺酸方:硫酸镍20g/L,次亚磷酸钠25g/L,络合剂15g/L,乳酸18g/L,丙酸钠18g/L,pb2+微量,pH=5,85%,阴极移动。本配方适用Ti-6Al-4V和Ti-15V-3Al-3Cr等钛合金施镀,镀层结合力良好。 &4"(bZ:LO  
    t>&$_CSWK  
    5.粉末冶金件化学镀镍的预处理方法 t K{`?NS  
    zDa*n:S  
    (1)烘油 CJjma=XH  
    }?*:uf  
    烘油温度250~300℃,油烟除尽为止。烘油是化学镀镍的关健工序之一,对后继的除油除锈工作起很大的促进作用。 `Lm ArW:  
    #zrD i  
    (2)洗涤 2|EH Ny!  
    RZ|s[b U  
    热水洗涤温度>85℃,比一般材料表面处理热水洗涤的温度高些,利于清洗工件孔内渗入的碱液及皂、脏物等。 1$@k@*u\  
    A &w)@DOe  
    (3)阳极除油 :Iwe>;}  
    y+Q!4A  
    为更大限度地减少碱液渗入工件内孔的机会,利用阳极除油。除油液为:NaOH30~50g/L,Na2CO320~30g/L,Na3PO4.10H2O20~30g/L,NiSiO33~5g/L,60~90℃,DA=3~10,3~5min。 E_WiQ?p   
    kf>'AbN  
    (4)弱腐蚀 ]t0?,q.$7  
    D6bCC; h=  
    HCl100~150g/L,室温,0.5~2min,时间不能过长,洗涤要彻底。 sF_.9G)S0  
    ,PRM(n-  
    值得指出,粉末冶金件不宜用吹砂除锈,尽管吹砂后表面光洁,但砂末能渗入工件孔隙,在化学镀镍时,砂末会逸出和附看在工件表面,影响镀层质量。另外工件洗涤要彻底,避免镀层出现“发花”现象。 ^fnRzX  
    ?ZlwRjB\  
    6.退除化学镀镍层有哪些衫配方 X~GZI*P  
    yKZ~ ^  
    化学镀镍导的退除要比电镀镍层困难得多,特加紧是对于高耐蚀化学镀镍层更是如此。不合格的化学镀镍层应在热处理前就进行退除,否则镀层钝化生退镀更困难。要求退镀液必须对基体无腐蚀,其次镀层厚度、退镀速度、退镀成本等因素都要考虑。 O|7q,bEm^  
    ]N1$ioC#  
    (1)化学退镀法 x"AYt:ewuc  
    Fhxg^  
    化学退镀法不使工件受腐蚀,适用几何形状复杂的工件,且可做到退镀均匀。 $6fHY\i#R  
    ^_5$+  
    配方1#:浓HNO3,20~60℃。本液成本低,速度快(30~40μm/h),毒性小。适用尺寸精密要求不高的工件退镀,防止带入水、退镀完毕迅速入流水中清洗。 .RJvu$U2j  
    n0Ze9W+<  
    配方2#:HNO3(1∶1),20~40℃,退速快(10μm/5~6min),适用不锈钢。 @!%<JZEz3  
    =5dv38  
    配方3#:浓HNO31000ml/L,NaCl20g/L,尿素10g/L(抑制NOX气体的生成),六次甲基四胺5g/L,室温,退速20μm/h。 U0jq.]P  
    vU{ZB^+&6o  
    配方4#:间硝基苯磺酸钠60~70g/L,硫酸100~120g/L,硫氰酸钾0.5~1g/L,80~90,适用铜及铜合金工件的退镀,退镀表面为深棕色时,取出后充分清洗,再除棕色膜(NaCN30g/L,NaOH30g/L,室温)。 .s7/bF  
    n6Q 3X  
    配方5#:HNO3∶HF=4∶1(体积比),冬天适当加温,退速快,铁基体不腐蚀。但HF一定要用分析纯(用工业级HF配槽,易发生爆炸)。 T a/G  
    YqNhD6  
    配方6#:硝酸铵100g/L,氨三乙酸40g/L,六次甲基四胺20g/L,pH=6,室温,退速1/5min,成本低。 Qg9{<0{u  
    7 hnTHL  
    除上述酸性化学退镍法外,还有碱性化学退镍法,对普通碳钢工件无腐蚀作用,但温度高、时间长、效率低。如间硝基苯磺酸钠100g/L,NaOH100g/L,乙二胺120ml/L,十二烷基硫酸钠0.1g/L,60~80℃。调整时补加间硝基磺酸钠,可使退速恢复到最高退速的80%。 uT;Qo{G^  
    (CZRX9TT1  
    (2)电解退镀法 -fUz$Df/R  
    6mRvuJ%  
    配方为:NaNO3100g/L,氨三乙酸15g/L,柠檬酸20g/L,硫脲2g/L,葡萄糖酸钠1g/L,十二烷基硫酸钠0.1g/L,pH=4,室温,DA=2~10A/dm2,阴极10#钢,SK∶SA=23∶1。 `;cKN)Xk  
    =N7N=xY  
    7.如何选好化学镀镍的设备 LfgR[!  
    ^o?.Rph|i]  
    (1)避免槽体材料的污染性 D*D83z OzN  
    <YJU?G:@  
    槽体材料和内壁涂料的优劣的对化学元素镀镍有一定的影响。一般认为聚丙烯槽、内衬软PVC钢槽、耐酸搪瓷槽、耐热耐酸陶瓷槽都存在导热性和槽体强度差的缺点,唯有不锈钢槽(1Cr18Ni9Ti)效果很好。因不锈钢在化学镀镍液中呈惰性,镍不易在其表面还原沉积。且导热性好,强度高和制做方便等。但不锈槽需通以0.5A/dm2的阳极电流保护,结构复杂。最好在不锈钢槽内壁浸涂一层ZD-1溶胶,或TZ103-3防腐涂料,还可喷涂适当厚度的聚四氟乙烯,如TEFLONS、F46等涂料,情况十分理想,不会发生槽壁有金属还原沉积之迹象。而且槽结构简单,维护方便(涂层可修补)。 P7u5Ykc*  
    hC6$>tl  
    实践还表明,软、硬PVC(聚氯乙烯)、软、硬PP、耐酸橡胶对化学镀镍溶液有不同程度的影响,表现为:镀液稳定性异常差;分散能力下降;镀速下降或停镀;镀层光亮提高,但脆性增大等。其中软PVC的影响显著,其危害具有持久性,即无论镀液更换多少次,镀液都会受到软PVC污染。而其他几种材料对镀液的影响较小,并且都是一次性影响。为消除它们的影响,建议不选用软PVC外,对其他几种材料预先用80℃以上的热水浸泡10b以上,效果良好。 LgUaX  
    +hXph  
    (2)改善加热管的传热性 [FyE{NfiJ%  
    #+Vvf  
    采用水套外电炉加热,避免槽液成分分解过快,兼有调控温度的功能(配套调压器)。还可用蒸汽直接加热,不但提高了蒸汽的利用率,而且加快了升温速度。加热管应用经抛光的316不锈钢管,加热管的下方应设有空气搅拌(无油空气),这样可加速热传递,防止局部过热。为减轻蒸汽冲水发出的噪音,可在蒸汽管上焊一段直径2倍于蒸汽管的消音管,消音管上有20个平行槽底的小孔,这些出气孔的总各要大于消音管直径的确2倍,消音效果极佳。一般也允许采用浸入式加热器直接加热,如石英加热管、聚四氟乙烯加热管等。 OkzfQ hC}  
    |:H[Y"$1;  
    (3)改良滚筒结构的合理性 |&RdOjw$u  
    {Qw,L;R  
    小工件应装入滚筒旦滚镀,滚桶应做得大一些,透水性要好(工件密集,负载极高),滚筒装载工件不应超过容积的1/3,小工件装载还应少一些。为了提高生产效率,应把流通筒做成长方形,每个镀槽放多个滚筒同时工作。 (x.K%QC)  
    NO* 1km[#  
    (4)注意过滤机的使用性 p(0!TCBs  
    9^ mrsj  
    注意化学镀镍溶液的过滤形式及滤芯精度的选择。对于镀层要求不高,特别是一些滚镀工件,采用间歇过滤或低温过滤,即在升温过程中过滤镀液;对于要求较高、镀层较厚,特别是一些挂镀工件,或一些精密工件,则必须连续过滤,应成对配置过滤机,便于清洗和更换滤芯。 A|y&\~<A  
    >DbG$V<v'  
    必须选择合适的滤芯精度和流量,一般滤芯精度为0.1~0.2μm,流量为3~5m3/h,或为镀液体积的10~30倍/h。同时用10m3/h的泵循环搅拌镀液。
     
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    离线liuk2009
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    只看该作者 1楼 发表于: 2017-06-22
    镀镍要求 资料介绍.rar (166 K) 下载次数:0 eU{=x$o6S  
    群主对镀镍非常有经验,我有一附件帮忙看看如何镀镊,谢谢! 3s>& h-E  
    QQ:382025612。