锌合金表面化学镀镍新工艺
N e w P rocess of Zinc A ll oy E lectro less N ick le P lating
昆明理工大学(650093) 薛方勤 徐瑞东 韩夏云 郭忠诚
云南省地质矿产局物资供销公司(650041) 杨勇
【摘要】针对锌及锌合金化学镀镍时易起泡的弊病, 采用氰化镀铜和暗镍打底的方法, 成功获得了表面无起泡脱皮、无麻点的镀层, 且成功率较高。关键词 锌及锌合金 化学镀镍 起泡
Keywords zinc and zinc all oy , electro less n ick le p lating , bubble
锌是两性金属, 其标准电极电位为-0. 76V , 因此锌及锌合金均具有较大的化学活性, 无论是电镀还是化学镀, 锌的表面处理一直有较大难度。镀层出现起泡, 或有针状麻点, 这些问题一直没有解决。经试验, 采用化学镀镍新工艺, 取得了较高的成功率, 解决了镀层起泡问题。
起泡成因分析及解决办法
1. 锌合金电镀和化学镀的难点主要在于化学成分不纯, 如含有较多铅、镉等杂质, 将严重影响表面加工性能, , 因此选择好的, 导致镀层与, 因此应尽量减少工件在空气中的暴露时间, 以免氧化。
3. 活化采用稀氢氟酸加柠檬酸体系, 注意氢氟酸的浓度不能太高(1%即可) , 否则会过腐蚀, 柠檬酸也是如此(3%即可) , 当表面呈现小气泡后几秒钟即可取出水洗。
4. 以氰化镀铜后镀暗镍来代替镀酸铜, 虽然会影响工件的光泽度, 但是如果前处理抛光良好, 仍然能得到非常光亮的表面, 重要的是起泡和针状麻点的弊病得到了克服。
5. 氰化镀黄铜的镀层应厚一些, 这样可以有效地防止由于锌合金的铸造性能不良而导致的起泡现
2
象; 在镀暗镍时应先以较大电流(2～3A dm ) 冲击, 可保证结合良好, 然后恢复正常电流; 由氰化镀铜工序至镀暗镍工序也应带电入槽。
6. 化学镀溶液的pH 值和温度不宜太高, 以避免过快的沉积速率导致镀层起泡。如果工件刚入槽时反应太微弱, 可用低电流来激发, 但电流不宜太大, 时间应短。
借鉴电镀铅锡工艺品的经验, 我们采用先镀氰铜后镀暗镍的打底方法来代替酸性镀铜, 结果取得了成功。
改进后的工艺流程为:
实验研究
(pH 4. 5) , :
H F 腐镀镍→重铬酸钾钝化。
各工序配方与工艺条件如下:1. 氰化镀铜配方与工艺条件氰化亚铜41g L ; 氰化钠50g L ; 游离氰化钠7. 5g L ; 酒石酸钾钠50g L ; 碳酸钠30g L ; 温度
2
55℃; pH 约为10; 时间10m in ; 电流密度1A dm ; 阴极移动。
2. 酸性镀铜配方与工艺条件硫酸铜160～200g ～70g L ; 硫酸50L ; 氯离子30～80m g ～5mL ～L ; 光亮剂210:2L ; 210A :0. 31. 5mL L ; 210B :0. 3～1mL L ; 温度15～40℃; 阴
2
极电流密度1. 5～8A dm ; 电压2～10V ; 阴极移动。
3. 化学镀镍配方与工艺条件
硫酸镍30g L ; 次亚磷酸钠27g L ; 络合剂28mL L ; 添加剂2g L ; 稳定剂适量; pH 4. 5; 温度85～95℃; 时间30～60m in 。
试验中发现:预镀氰铜和酸铜结合都非常好, 尤其是镀酸铜后表面光亮、无起泡起皮、无针状麻点; 但是, 在进入化学镀溶液以后几分钟表面就会起泡。工件→除油→H F 腐蚀→柠檬酸活化→氰化镀
提高镀锌件钝化膜结合力的新工艺
T he N e w P rocess to H eigh ten Passivating 2fil m B inding Fo rce of Galvan ized Part
中国重型汽车集团卡车公司济南齿轮厂(250031) 朱连光
【摘要】对酸性氯化钾镀锌件钝化膜结合力差、易脱落原因的试验研究表明:钝化处理液中的硝酸对钝化膜的结合力有消极的影响。通过加强镀锌钝化前的出光工序及调整钝化液中的硝酸含量, 可显著提高镀锌件钝化膜的结合力。
关键词 KC l 镀锌 出光 低硝酸低铬钝化 钝化膜结合力
Keywords KC l 2galvan izati on , lum inescence , the passivati on of l ow 2lying n itric acid and
ch rom atic , passivating 2fil m binding fo rce
济南齿轮厂酸性氯化钾镀锌后采用低铬彩色钝化工艺, 由于钝化膜结合力差、较易磨损及脱落,
影响了镀锌件的整体质量, 没有达到用户的需求。为了提高钝化膜的结合力, 人们通常从校正镀锌时的电流强度、调整电镀液中添加剂含量及加强镀锌钝化前后的处理等方面加以改进, 但没有从根本上解决钝化膜结合力差的问题. 通过调整钝化液的组成, 获得了具有良好结合力的钝化膜, 并开发了一种低硝酸、低铬钝化新工艺。该工艺就是通过加强镀锌钝化前的出光工序, 并大幅度调低原钝化液中的硝酸含量以削弱它对钝化膜结合力的不利影响, 达到从根本上提高镀锌件钝化膜结合力的目的。本文通过对比实验, 研究了硝酸对钝化膜结合力的影响, 并开发了一种低硝酸低铬钝化新工艺, 从而解决了酸性氯化钾镀锌钝化后钝化膜结合力差、易脱落的问题, 进一步完善了酸性氯化钾镀锌的工艺方法。
镀锌→水洗→钝化→水洗→老化→检查。
2. 酸性氯化钾镀锌工艺规范氯化钾(KC l ) 180～220g L ; 氯化锌(ZnC l 2) 60～80g L ; 硼酸(H 3BO 3) 20L ; 添加剂14～18 6L ; 值4. (r L ; 硫酸(H 2SO 4) 0. 4mL L ; 3) 4mL L ; 高锰酸钾(K M nO 4) 0. 2g L ; 添加剂按工艺配方; pH 1. 1～1. 4; 温度室温; 时间8～12s 。
实验方法和内容
1. 实验方法
在原镀锌工艺流程的镀锌水洗后增加一道出光工序, 其他不变。
表1 4种不同钝化液成分
名称 配方铬酐(C r O 3) g ・L -1硫酸(H 2S O 4) mL ・L -硝酸(HNO 3) mL ・L -高锰酸钾(K M nO 4)
g ・L -1
pH 值
A 4
11
B 40. 440. 21. 3～1. 5
C 40. 460. 21. 1～1. 4
D 40. 480. 20. 8～1. 2
0. 4x 0. 2
原镀锌工艺流程、规范及钝化处理工艺规范
1. 原镀锌工艺流程
待镀件→除油→热水洗→水洗→除锈→水洗→铜打底→电镀暗镍→化学镀镍→重铬酸钾钝化。
镀镍的配方及工艺条件:硫酸镍140g L ; 柠檬酸钠120g L ; 氯化钠12g L ; 硼酸20g L ; 硫酸镁20g L ; pH 6. 6～7; 温度
2
40℃; 电流密度0. 5～1. 2A ～20m in 。dm ; 时间15
17
1. 5～1. 8
-1
时间 s 添加剂 mL ・L
温度
8～12
按工艺配方室温
参考文献
1. 文斯雄. 锌合金压铸件的装饰电镀. 材料保护, 2000(4) :2. 郭忠诚. 化学镀镍原理及应用. 昆明:云南科技出版社, 17
～18
责任编辑 韩方丁
锌合金表面化学镀镍新工艺
N e w P rocess of Zinc A ll oy E lectro less N ick le P lating
昆明理工大学(650093) 薛方勤 徐瑞东 韩夏云 郭忠诚
云南省地质矿产局物资供销公司(650041) 杨勇
【摘要】针对锌及锌合金化学镀镍时易起泡的弊病, 采用氰化镀铜和暗镍打底的方法, 成功获得了表面无起泡脱皮、无麻点的镀层, 且成功率较高。关键词 锌及锌合金 化学镀镍 起泡
Keywords zinc and zinc all oy , electro less n ick le p lating , bubble
锌是两性金属, 其标准电极电位为-0. 76V , 因此锌及锌合金均具有较大的化学活性, 无论是电镀还是化学镀, 锌的表面处理一直有较大难度。镀层出现起泡, 或有针状麻点, 这些问题一直没有解决。经试验, 采用化学镀镍新工艺, 取得了较高的成功率, 解决了镀层起泡问题。
起泡成因分析及解决办法
1. 锌合金电镀和化学镀的难点主要在于化学成分不纯, 如含有较多铅、镉等杂质, 将严重影响表面加工性能, , 因此选择好的, 导致镀层与, 因此应尽量减少工件在空气中的暴露时间, 以免氧化。
3. 活化采用稀氢氟酸加柠檬酸体系, 注意氢氟酸的浓度不能太高(1%即可) , 否则会过腐蚀, 柠檬酸也是如此(3%即可) , 当表面呈现小气泡后几秒钟即可取出水洗。
4. 以氰化镀铜后镀暗镍来代替镀酸铜, 虽然会影响工件的光泽度, 但是如果前处理抛光良好, 仍然能得到非常光亮的表面, 重要的是起泡和针状麻点的弊病得到了克服。
5. 氰化镀黄铜的镀层应厚一些, 这样可以有效地防止由于锌合金的铸造性能不良而导致的起泡现
2
象; 在镀暗镍时应先以较大电流(2～3A dm ) 冲击, 可保证结合良好, 然后恢复正常电流; 由氰化镀铜工序至镀暗镍工序也应带电入槽。
6. 化学镀溶液的pH 值和温度不宜太高, 以避免过快的沉积速率导致镀层起泡。如果工件刚入槽时反应太微弱, 可用低电流来激发, 但电流不宜太大, 时间应短。
借鉴电镀铅锡工艺品的经验, 我们采用先镀氰铜后镀暗镍的打底方法来代替酸性镀铜, 结果取得了成功。
改进后的工艺流程为:
实验研究
(pH 4. 5) , :
H F 腐镀镍→重铬酸钾钝化。
各工序配方与工艺条件如下:1. 氰化镀铜配方与工艺条件氰化亚铜41g L ; 氰化钠50g L ; 游离氰化钠7. 5g L ; 酒石酸钾钠50g L ; 碳酸钠30g L ; 温度
2
55℃; pH 约为10; 时间10m in ; 电流密度1A dm ; 阴极移动。
2. 酸性镀铜配方与工艺条件硫酸铜160～200g ～70g L ; 硫酸50L ; 氯离子30～80m g ～5mL ～L ; 光亮剂210:2L ; 210A :0. 31. 5mL L ; 210B :0. 3～1mL L ; 温度15～40℃; 阴
2
极电流密度1. 5～8A dm ; 电压2～10V ; 阴极移动。
3. 化学镀镍配方与工艺条件
硫酸镍30g L ; 次亚磷酸钠27g L ; 络合剂28mL L ; 添加剂2g L ; 稳定剂适量; pH 4. 5; 温度85～95℃; 时间30～60m in 。
试验中发现:预镀氰铜和酸铜结合都非常好, 尤其是镀酸铜后表面光亮、无起泡起皮、无针状麻点; 但是, 在进入化学镀溶液以后几分钟表面就会起泡。工件→除油→H F 腐蚀→柠檬酸活化→氰化镀
提高镀锌件钝化膜结合力的新工艺
T he N e w P rocess to H eigh ten Passivating 2fil m B inding Fo rce of Galvan ized Part
中国重型汽车集团卡车公司济南齿轮厂(250031) 朱连光
【摘要】对酸性氯化钾镀锌件钝化膜结合力差、易脱落原因的试验研究表明:钝化处理液中的硝酸对钝化膜的结合力有消极的影响。通过加强镀锌钝化前的出光工序及调整钝化液中的硝酸含量, 可显著提高镀锌件钝化膜的结合力。
关键词 KC l 镀锌 出光 低硝酸低铬钝化 钝化膜结合力
Keywords KC l 2galvan izati on , lum inescence , the passivati on of l ow 2lying n itric acid and
ch rom atic , passivating 2fil m binding fo rce
济南齿轮厂酸性氯化钾镀锌后采用低铬彩色钝化工艺, 由于钝化膜结合力差、较易磨损及脱落,
影响了镀锌件的整体质量, 没有达到用户的需求。为了提高钝化膜的结合力, 人们通常从校正镀锌时的电流强度、调整电镀液中添加剂含量及加强镀锌钝化前后的处理等方面加以改进, 但没有从根本上解决钝化膜结合力差的问题. 通过调整钝化液的组成, 获得了具有良好结合力的钝化膜, 并开发了一种低硝酸、低铬钝化新工艺。该工艺就是通过加强镀锌钝化前的出光工序, 并大幅度调低原钝化液中的硝酸含量以削弱它对钝化膜结合力的不利影响, 达到从根本上提高镀锌件钝化膜结合力的目的。本文通过对比实验, 研究了硝酸对钝化膜结合力的影响, 并开发了一种低硝酸低铬钝化新工艺, 从而解决了酸性氯化钾镀锌钝化后钝化膜结合力差、易脱落的问题, 进一步完善了酸性氯化钾镀锌的工艺方法。
镀锌→水洗→钝化→水洗→老化→检查。
2. 酸性氯化钾镀锌工艺规范氯化钾(KC l ) 180～220g L ; 氯化锌(ZnC l 2) 60～80g L ; 硼酸(H 3BO 3) 20L ; 添加剂14～18 6L ; 值4. (r L ; 硫酸(H 2SO 4) 0. 4mL L ; 3) 4mL L ; 高锰酸钾(K M nO 4) 0. 2g L ; 添加剂按工艺配方; pH 1. 1～1. 4; 温度室温; 时间8～12s 。
实验方法和内容
1. 实验方法
在原镀锌工艺流程的镀锌水洗后增加一道出光工序, 其他不变。
表1 4种不同钝化液成分
名称 配方铬酐(C r O 3) g ・L -1硫酸(H 2S O 4) mL ・L -硝酸(HNO 3) mL ・L -高锰酸钾(K M nO 4)
g ・L -1
pH 值
A 4
11
B 40. 440. 21. 3～1. 5
C 40. 460. 21. 1～1. 4
D 40. 480. 20. 8～1. 2
0. 4x 0. 2
原镀锌工艺流程、规范及钝化处理工艺规范
1. 原镀锌工艺流程
待镀件→除油→热水洗→水洗→除锈→水洗→铜打底→电镀暗镍→化学镀镍→重铬酸钾钝化。
镀镍的配方及工艺条件:硫酸镍140g L ; 柠檬酸钠120g L ; 氯化钠12g L ; 硼酸20g L ; 硫酸镁20g L ; pH 6. 6～7; 温度
2
40℃; 电流密度0. 5～1. 2A ～20m in 。dm ; 时间15
17
1. 5～1. 8
-1
时间 s 添加剂 mL ・L
温度
8～12
按工艺配方室温
参考文献
1. 文斯雄. 锌合金压铸件的装饰电镀. 材料保护, 2000(4) :2. 郭忠诚. 化学镀镍原理及应用. 昆明:云南科技出版社, 17
～18
责任编辑 韩方丁