專利名稱：：一種zm6鎂合金化學(xué)鍍鎳方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種ZM6鎂合金化學(xué)鍍鎳方法，屬于金屬腐蝕與防護(hù)
技術(shù)領(lǐng)域：
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背景技術(shù)：
：鎂合金在實用金屬結(jié)構(gòu)材料中密度最小，為1.74g/cm3，是鋼鐵的1/3，鋁的2/3。由于其具有盡量輕、比強(qiáng)度高、抗沖擊性能好、良好的電磁屏蔽功能及導(dǎo)熱、導(dǎo)電性佳和易于回收利用等優(yōu)異性能，使得鎂及其合金在國防軍工、交通、通訊等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，鎂合金化學(xué)活潑性高，極易發(fā)生腐蝕失效，故耐蝕性差制約著其進(jìn)一步的推廣及應(yīng)用。為此，鎂合金在使用前必須進(jìn)行表面防護(hù)處理。其中化學(xué)鍍鎳作為一種有效的防護(hù)技術(shù)，不僅可以使其獲得較強(qiáng)的耐蝕性和耐磨性，而且具有可焊性和導(dǎo)電性以及金屬的質(zhì)感和外觀。ZM6(Mg-2.6NcK).6Zn-0.8Zr)合金系作為耐熱高強(qiáng)度鑄造鎂合金，主要用于機(jī)匣、油泵蓋等殼體部件，然而其表面防護(hù)問題少有報道。鎂合金化學(xué)鍍鎳前處理受基體影響較大，而現(xiàn)有預(yù)處理方法易導(dǎo)致ZM6鎂合金在化學(xué)鍍鎳過程中出現(xiàn)脫皮及鍍速慢等問題，因此尋找合適ZM6基體的前處理方法，對后續(xù)化學(xué)鍍鎳有利。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于彌補(bǔ)現(xiàn)有的不足，提出了一種針對ZM6鎂合金表面防護(hù)的化學(xué)鍍鎳方法，鍍速快，耐蝕性和結(jié)合力良好。本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種ZM6鎂合金化學(xué)鍍鎳方法，包括以下步驟A、鍍前預(yù)處理先對鎂合金基體進(jìn)行堿洗、酸洗、酸蝕和浸鋅；堿洗溶液為氫氧化鈉50-70g/L和0P-100.5-1.5ml/L，溶液操作溫度為60_80°C，處理時間lmin;酸洗溶液為15_25g/L的草酸，操作溫度為室溫，處理時間為10-25s;酸蝕溶液組成為硝酸80-100ml/L和鉻酸80-100g/L，溶液操作溫度為室溫，處理時間為lmin;浸鋅溶液為氧化鋅20-30g/L、羥基二磷酸70-80ml/L、乙二胺12-18ml/L和磷酸8-10ml/L;操作溫度為82-86。C，ffl值為9.2-9.6，處理時間lmin。B、化學(xué)鍍鎳和封孔處理，鍍鎳溶液采用堿式碳酸鎳為主鹽，次亞磷酸鈉為還原劑，乳酸為絡(luò)合劑，氫氟酸為緩蝕劑，硫酸鎘和碘酸鉀為光亮劑；封孔溶液為石蠟油。鍍鎳溶液組成為堿式碳酸鎳12-18g/L;次亞磷酸25-35g/L;氫氟酸40_50ml/L;乳酸28-35ml/L;光亮劑3.5_5ml/L;鍍鎳溶液的操作溫度82_86°C，ffl值為4.5-5.O，處理時間2h。所述的光亮劑是由2-3mg/L硫酸鎘和5.5_7.5mg/L碘酸鉀組成的。封孔溶液為石蠟油，操作溫度180-20(TC，處理時間為3-5min。在堿洗、酸洗、酸蝕、浸鋅以及化學(xué)鍍鎳步驟間均進(jìn)行水洗，水洗時間為30s。3本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點1.采用現(xiàn)有的預(yù)處理方法，以及鍍液對ZM6鎂合金進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，會產(chǎn)生脫皮，且鍍速慢、導(dǎo)致耐蝕性和結(jié)合力不強(qiáng)。而本發(fā)明根據(jù)ZM6鎂合金的自身特點，在預(yù)處理方法上進(jìn)行了大的改進(jìn)，同時改善了鍍液，首次創(chuàng)新出一套適合于ZM6鎂合金的化學(xué)鍍鎳方法；較現(xiàn)有化學(xué)鍍鎳方法，能連續(xù)鍍2h不發(fā)生脫皮，且加快了鍍速，鍍層耐蝕性好，與基體結(jié)合牢固；2、本發(fā)明化學(xué)鍍鎳采用的主鹽為堿式碳酸鎳，對鎂合金基體腐蝕性小，操作簡單，鍍液穩(wěn)定性好，易于維護(hù)；3.本發(fā)明的預(yù)處理方法，溶液成份簡單，易于控制，工藝穩(wěn)定；4.本發(fā)明用浸鋅溶液得到的浸鋅層均勻且結(jié)合力良好。圖1為本發(fā)明提供的ZM6化學(xué)鍍鎳工藝流程圖；圖2為ZM6鎂合金經(jīng)化學(xué)鍍鎳處理后表面形貌；圖3為ZM6基體與鍍鎳層極化曲線對比圖。具體實施例方式下面結(jié)合實例對于本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，而不會限制本發(fā)明。實施例下面結(jié)合圖1中的流程對本發(fā)明的ZM6鎂合金化學(xué)鍍鎳方法進(jìn)行說明。試驗材料為ZM6鎂合金，鑄造后經(jīng)T6熱處理，具體工藝為520°C/12h+200°C/17h。試樣規(guī)格為20mmX15mmX5mm的方塊樣，將其按如下操作步驟進(jìn)行處理步驟一將鎂合金經(jīng)180#，360#，1000#砂紙水磨，直至表面干凈、無明顯雜質(zhì)。步驟二、將鎂合金浸入堿洗溶液進(jìn)行除油。堿洗溶液的配方如下氫氧化鈉60g/L;OP-IOlml/L;堿洗時，控制溫度為65°C，時間為1分鐘。步驟三、用清水沖洗鎂合金30s，洗去表面堿洗液。步驟四、將鎂合金浸入酸洗溶液，去除堿洗時生成的氧化膜。酸洗溶液的配方如下草酸20g/L;酸洗操作溫度為室溫，時間為20秒。步驟五、用清水沖洗鎂合金30s，洗去表面酸洗液。步驟六、將鎂合金浸入酸蝕溶液。酸蝕溶液的配方如下硝酸90ml/L;鉻酸90g/L;酸蝕操作溫度為室溫。步驟七、用清水沖洗鎂合金30s，洗去表面酸蝕液。步驟八、將鎂合金浸入浸鋅溶液中進(jìn)行浸鋅處理。浸鋅溶液配方如下氧化鋅25g/L、羥基二磷酸75ml/L、乙二胺15ml/L和磷酸9ml/L;操作溫度為85°C，ffl值為9.5，處理時間1分鐘。步驟九、用清水沖洗鎂合金30s，洗去表面浸鋅液。步驟十將ZM6鎂合金浸入化學(xué)鍍鎳溶液中進(jìn)行化學(xué)施鍍?；瘜W(xué)鍍鎳溶液的配方如下堿式碳酸鎳15g/L;次亞磷酸鈉30g/L，作為還原劑；氫氟酸45ml/L，作為緩蝕劑；乳酸33ml/L，作為絡(luò)合劑；硫酸鎘3mg/L和碘酸鉀6mg/L作為光亮劑，光亮劑4ml/L;化學(xué)施鍍時，控制溫度為80-85°C，ra值為4.8，時間為2小時。步驟十一用清水將鎂合金材料表面的化學(xué)鍍鎳溶液沖洗干凈，并烘干。步驟十二將鎂合金材料放入封孔溶液中進(jìn)行封孔。封孔液為石蠟油，操作溫度為18(TC，時間為3分鐘。步驟十三室溫晾干。采用上述工藝得到的ZM6鎂合金鍍鎳件其鍍鎳層經(jīng)測試，性能如附表所示附表采用本發(fā)明方法得到的化學(xué)鍍鎳層性能<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>圖2為本ZM6鎂合金經(jīng)化學(xué)鍍鎳處理后的表面形貌，由圖2可見，鍍層為均勻細(xì)小的胞狀物，無明顯缺陷及孔隙。圖3為ZM6基體與鍍鎳層極化曲線對比圖，鍍層陽極過程存在明顯的鈍化區(qū)，鍍鎳層耐蝕性較基體明顯提高，電位明顯正移，腐蝕電流減小一個數(shù)量級。權(quán)利要求一種ZM6鎂合金化學(xué)鍍鎳方法，其特征在于，包括以下步驟A、鍍前預(yù)處理先對鎂合金基體進(jìn)行堿洗、酸洗、酸蝕和浸鋅；堿洗溶液為氫氧化鈉50-70g/L和OP-100.5-1.5ml/L，溶液操作溫度為60-80℃，處理時間1min；酸洗溶液為15-25g/L的草酸，操作溫度為室溫，處理時間為10-25s；酸蝕溶液為硝酸80-100ml/L和鉻酸80-100g/L，溶液操作溫度為室溫，處理時間為1min；浸鋅溶液為氧化鋅20-30g/L、羥基二磷酸70-80ml/L、乙二胺12-18ml/L和磷酸8-10ml/L；操作溫度為82-86℃，PH值為9.2-9.6，處理時間1min；B、進(jìn)行化學(xué)鍍鎳和封孔處理，鍍鎳溶液采用堿式碳酸鎳為主鹽，次亞磷酸鈉為還原劑，乳酸為絡(luò)合劑，氫氟酸為緩蝕劑，硫酸鎘和碘酸鉀為光亮劑，最后采用石蠟油封孔處理。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ZM6鎂合金化學(xué)鍍鎳方法，其特征在于鍍鎳溶液組成為堿式碳酸鎳12-18g/L;次亞磷酸鈉25-35g/L;氫氟酸40-50ml/L;乳酸28_35ml/L;光亮劑3.5-5ml/L;鍍鎳溶液的操作溫度82-86°C，ra值為4.5-5.O，處理時間2h。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ZM6鎂合金化學(xué)鍍鎳方法，其特征在于所述的光亮劑是由2-3mg/L硫酸鎘和5.5-7.5mg/L碘酸鉀組成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ZM6鎂合金化學(xué)鍍鎳方法，其特征在于封孔溶液為石蠟油，操作溫度180-20(TC，處理時間為3-5min。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ZM6鎂合金化學(xué)鍍鎳方法，其特征在于在堿洗、酸洗、酸蝕、浸鋅以及化學(xué)鍍鎳步驟間均進(jìn)行水洗，水洗時間為30s。全文摘要本發(fā)明涉及一種在ZM6鎂合金上化學(xué)鍍鎳的方法，該方法是先對鎂合金基體進(jìn)行鍍前預(yù)處理，然后化學(xué)鍍鎳沉積出化學(xué)鍍鎳層。所述鍍前預(yù)處理，包括堿洗、酸洗、酸蝕和浸鋅四個步驟；所述化學(xué)鍍鎳層，采用堿式碳酸鎳為主鹽，次亞磷酸鈉為還原劑，氫氟酸為緩蝕劑，乳酸為絡(luò)合劑，硫酸鎘和碘酸鉀混合液為光亮劑和穩(wěn)定劑。鍍件浸鋅后在85℃左右施鍍，可得到光亮平整的鍍鎳層。本發(fā)明適用于在ZM6鎂合金材料上進(jìn)行化學(xué)鍍鎳，以達(dá)到對ZM6鎂合金進(jìn)行防護(hù)的目的。本發(fā)明具有鍍速快和防護(hù)性好的優(yōu)點。文檔編號C23C18/18GK101717926SQ20091031243公開日2010年6月2日申請日期2009年12月28日優(yōu)先權(quán)日2009年12月28日發(fā)明者傅圣利,劉楚明,高艷蕊申請人:中南大學(xué)