鎂鋰合金多層化學(xué)鍍鎳處理方法
【專利說明】鎂鋰合金多層化學(xué)鍍鎳處理方法
[0001] _
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于材料表面處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鎂鋰合金多層化學(xué)鍍鎳處理方法。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]鎂鋰合金是目前最輕的金屬結(jié)構(gòu)材料，具有比強度和比剛度高，減震、降噪性能好的優(yōu)點，其比強度高于鋁合金和某些高強度鋼。所以鎂鋰合金可以代替鋁合金、鎂合金和鋼材，減輕金屬結(jié)構(gòu)件的質(zhì)量，鎂鋰合金材料由于具有強烈的減重優(yōu)勢以及其它優(yōu)越的性能，已成為了航空航天未來發(fā)展的理想金屬結(jié)構(gòu)材料。
[0005]由于鎂鋰合金化學(xué)活性高、耐蝕性能差，因此必須對其表面進行化學(xué)或電化學(xué)防護處理。鎂鋰合金表面的防護處理方法主要有化學(xué)氧化法、電化學(xué)氧化法、微弧氧化法、化學(xué)鍍鎳法、電鍍法等。
[0006]鎂鋰合金表面預(yù)鍍化學(xué)鍍鎳、電鍍銅、化學(xué)鍍鎳多層鍍層既滿足了產(chǎn)品導(dǎo)電方面的要求，同時又克服了傳統(tǒng)的單層化學(xué)鍍鎳層耐蝕性能差的缺點，是航空航天用鋰鎂合金產(chǎn)品表面防護的理想方法。因此，業(yè)界需要鎂鋰合金多層化學(xué)鍍鎳的處理方法。
[0007]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提出一種鎂鋰合金多層化學(xué)鍍鎳處理方法，方法簡單、可操作性強，包括了鎂鋰合金零件從鍍前驗收到鍍后檢驗的主要工序流程，包含工序的槽液配方、操作方法、工藝參數(shù)等詳細內(nèi)容。
[0009]為了達成上述目的，本發(fā)明提供了一種鎂鋰合金多層化學(xué)鍍鎳處理方法，主要包括如下步驟:
1)有機溶劑除油
采用航空汽油進行除油，自然涼干后轉(zhuǎn)下道工序；
2)化學(xué)除油溶液配方:氣氧化鈉20?30g/L,磷酸三鈉50?60g/L,娃酸鈉25?35g/L ；
操作條件:溫度70?90°C，時間10?20 min ；
3)酸洗
溶液成分:鉻酸60?150g/L，硝酸70?100ml/L ；
操作條件??溫度16?32。。，時間:0.5-3min ；
4)一次活化
溶液成分:磷酸100?200ml/L，鑰酸鈉5?30g/L，氟化氫銨60?150g/L 操作條件:溫度16?32°C，時間:2.0?4.0min ；
5)退活化膜
溶液成分:鉻酸60?150g/L，硝酸70?100ml/L ；
操作條件:溫度16?32°C，時間:1 -2min ；
6)二次活化
溶液成分:磷酸100?200ml/L，鑰酸鈉5?30g/L，氟化氫銨60?150g/L ；
操作條件:溫度16?32°C，時間:3.0?6.0min ；
7)預(yù)鍍化學(xué)鍍鎳
溶液成分:硫酸鎳化學(xué)純 20?25g/L 次亞磷酸鈉化學(xué)純 20?25g/L 檸檬酸鈉化學(xué)純 30?45g/L 無水乙酸鈉化學(xué)純 20?22g/L 氫氟酸化學(xué)純 11?13ml/L ；
硫脲化學(xué)純 0.8?1.5mg/L
操作條件:溫度82?85°C，時間30?40min，pH: 5.8?6.8 ;
8)焦磷酸鹽預(yù)鍍銅
溶液成分:Cu2+以焦磷酸銅加入 15?25g/L ；
焦磷酸鉀280?320g/L ；
檸檬酸銨 10 ?15g/L，pH:8.2-8.8 ；
操作條件:溫度30?50°C，電流密度1.0?1.5A/dm2,時間60?90min ；
9)化學(xué)鍍鎳
溶液成分:硫酸鎳化學(xué)純 20?25g/L ；
次亞磷酸鈉化學(xué)純 20?25g/L ；
檸檬酸鈉化學(xué)純 30?50g/L ；
無水乙酸鈉化學(xué)純 20?25g/L;
丁二酸化學(xué)純 4?10g/L ；
乳酸化學(xué)純 5?15ml/L ；
硫脲化學(xué)純 1.5?2.0mg/L ；
操作條件:溫度86?90) V ;時間50?70min，pH:4.8?5.4 ;
10)封閉
溶液成分:鉻酸工業(yè)10?100g/L ;操作條件:溫度30?90°C，時間5?15min ；
11)熱處理老化
在干燥箱中進行熱處理老化，操作條件:溫度190±10°C，時間1?3h ;
12)包裝
用棉紙包扎零件并放入專用包裝箱中。
[0010]進一步，在步驟2中，。
[0011]一些實施例中，在步驟3中，。
[0012]本發(fā)明具有如下優(yōu)點:
1.采用了一種適合于含鋰量為10%的鎂鋰合金的酸洗配方，使用該配方，鎂鋰合金酸洗后呈現(xiàn)均勻的基體本色，且對基體腐蝕量小，后續(xù)鍍層結(jié)合力良好。
[0013]2.采用兩次活化代替一次活化，可以大幅提高鍍層的結(jié)合力。
[0014]3.采用了一種較高穩(wěn)定性的含氟化物的預(yù)鍍化學(xué)鍍鎳配方，該
配方使用壽命可以達到3-4周期，預(yù)鍍鎳層與材料之間具有良好的結(jié)合力；采用了一種高穩(wěn)定性的不含氟化物的最終化學(xué)鍍鎳配方，該配方穩(wěn)定性好，使用壽命可以達到6-7個周期。
[0015]4.設(shè)計了鎂鋰合金預(yù)鍍化學(xué)鍍鎳、焦磷酸鹽鍍銅、化學(xué)鍍鎳的多層鍍鎳工藝，通過該工藝獲得的鍍層耐蝕性能高，中性鹽霧試驗可以達到36h。
[0016]5.采用方法的特點及效果:采用獨創(chuàng)的酸洗配方以及兩次活化，提高了鍍層的結(jié)合力；采用分散能力好的焦磷酸鹽鍍銅，鍍銅層厚度均勻、孔隙率少，提高了鍍層的耐蝕性能；采用多層鍍層體系，保證了鍍層的結(jié)合力、鍍層的導(dǎo)電性能，同時大幅提高了產(chǎn)品的耐蝕性能。
【附圖說明】
[0017]通過閱讀參照以下附圖所作的對非限制性實施例所作的詳細描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點將會變得更明顯:
圖1是本發(fā)明實施例的鎂鋰合金多層化學(xué)鍍鎳處理方法流程圖。
[0018]_
【具體實施方式】
[0019]參見示出本發(fā)明實施例的附圖，下文將更詳細地描述本發(fā)明。然而，本發(fā)明可以以許多不同形式實現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實施例的限制。
[0020]本發(fā)明實施例的鎂鋰合金多層化學(xué)鍍鎳處理方法的流程框圖參見圖1，步驟包括:鍍前驗收一有機溶劑除油一化學(xué)除油一熱水洗一冷水洗一酸洗一回收一冷水洗一一次活化一冷水洗一退活化膜一冷水洗一二次活化一預(yù)鍍化學(xué)鍍鎳一回收一冷水洗一焦磷酸鹽鍍銅一回收一冷水洗一化學(xué)鍍鎳一回收一冷水洗一封閉一冷水洗一熱純水洗一吹干一熱處理老化一檢驗一包裝一入庫或轉(zhuǎn)下道工序，其主要步驟在于:
1)有機溶劑除油
采用航空汽油進行除油，自然涼干后轉(zhuǎn)下道工序。
[0021]說明:
使用有機溶劑除油能去除零件表面的大部分油污，且除油速度快，操作簡單。
[0022]2)化學(xué)除油
溶液成分:氫氧化鈉工業(yè)(20?30 ) g/L 磷酸三鈉工業(yè)(50?60 ) g/L 硅酸鈉工業(yè)(25?35) g/L
操作條件:溫度:(70?90) V 時間:(10 ?20) min
較佳地，溶液成分為:氣氧化鈉25g/L、磷酸三鈉55g/L、娃酸鈉30g/L ;操作條件為:80°C,20 min。
[0023]說明:
化學(xué)除油是應(yīng)用最廣的除油方法，它的優(yōu)點是成本點，除油效果明顯，能將零件表面的油污完全去除干凈，得到一個清潔的表面。
[0024]3)酸洗
溶液成分:鉻酸工業(yè) (60?150) g/L 硝酸工業(yè) (70?100)ml/L 操作條件:溫度:(16?32) V 時間:(0.5 ~ 3.0)min
較佳地，溶液成分為:鉻酸120g/L、硝酸85ml/L ;操作條件為:25°C，2.0min。
[0025]說明:
酸洗能夠去除掉零件表面的氧化物、銹跡、及帶應(yīng)力的塑性變形表層等，同時，零件經(jīng)過浸蝕后可有效提高后續(xù)鍍層與基體的機械咬合力。
[0026]4) 一次活化
溶液成分:磷酸工業(yè) (100?200) ml/L 鑰酸鈉分析純 (5?30) g/L 氟化氫*銨分析純 (60?150) g/L 操作條件:溫度:(16?32) V 時間:(2.0 ?4.0) min
較佳地，溶液成分為:磷酸150ml/L,鑰酸鈉20g/L,氟化氫*銨100g/L ;操作條件為:25°C,3min0
[0027]說明:
一次活化可以除去酸洗后的殘余氧化膜，及在酸洗與活化工序間產(chǎn)生的薄氧化膜，還可以減弱表面電勢差距，以減少局部原電池對后續(xù)二次活化處理的影響。
[0028]5)退活化膜
溶液成分:鉻酸工業(yè) (60?150) g/L 硝酸工業(yè) (70?90) ml/L 操作條件:溫度:(16?32) V 時間:(1.0 ?2.0)min
較佳地，溶液成分為:鉻酸120g/L、硝酸85ml/L ;操作條件為:25°C，1.5min。
[0029]說明:
退活化膜工序能夠?qū)⒌谝淮位罨纬傻呐c基體之間結(jié)合力不是非常緊密的活化膜退除掉，為二次活化工序提供一個清潔的表面。
[0030]6) 二次活化
溶液成分:磷酸工業(yè) (100?200) ml/L
鑰酸鈉分析純 (5?30) g/L
氟化氫*銨分析純 (60?150) g/L
操作條件:溫度:(16?32) V ;時間:(3.0?6.0) min
較佳地，溶液成分為:磷酸150ml/L,鑰酸鈉20g/L,氟化氫*銨100g/L ;操作條件為:25°C,5min0
[0031]說明:
二次活化工序可以在基體表面形成一層與基體結(jié)合緊密的均勻的活化膜層，可以大幅提高后續(xù)鍍層與基體之間的結(jié)合力。
[0032]7)預(yù)鍍化學(xué)鍍鎳
溶液成分:硫酸鎳化學(xué)純 (20?25) g/L 次亞磷酸鈉化學(xué)純 (20?25) g/L 檸檬酸鈉化學(xué)純 (30?45) g/L 無水乙酸鈉化