專利名稱：：一種電鍍鎳-碳化硅的復(fù)合電鍍液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種復(fù)合電鍍工藝，特別是一種鋁合金汽缸內(nèi)壁電鍍鎳-碳化硅工藝采用的復(fù)合電鍍液。
背景技術(shù)：
：復(fù)合鍍層是兩相組織，一相是通過還原反應(yīng)形成的鍍層金屬鎳，它為基質(zhì)金屬，是均勻的連續(xù)相；另一相則為不溶性的固體顆粒碳化硅，它們通常是不連續(xù)的分散于基質(zhì)金屬中，形成一個不連續(xù)相。復(fù)合鍍層則具有基質(zhì)金屬和固體顆粒兩類物質(zhì)的綜合性能。復(fù)合鍍層與滑動摩擦面接解觸時，首先是基質(zhì)金屬鎳受到磨損，而后再使鑲嵌在金屬中的固體顆粒得以凸出，并承受磨損，此外，鍍層表面離顆粒周圍稍遠(yuǎn)位置部分鎳被磨損掉，會形成深淺不等，方向不同的凹槽，它可以儲存潤滑油(劑)從而使其具有良好的耐磨性能，目前通常使用的瓦特型電鍍鍍其鍍速慢，約2-3um/min，需要較長時間完成(補充數(shù)值)，硬度不高，瓦特型只有HVa2"200350。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處而提供一種鍍層硬度高、鍍速快的鋁合金汽缸內(nèi)壁鎳-碳化硅電鍍液。本發(fā)明的目的是通過以下途徑來實現(xiàn)的一種鎳-碳化硅的復(fù)合電鍍液氨基磺酸鎳300~400g/L、硼酸40~60g/L、次磷酸鈉O.7~1.0g/L,碳化硅2030g/L,其中的pH4.34.5T(。C)5055。1.電鍍主鹽采用氨基磺酸鎳做電鍍主鹽可以取得比較小的內(nèi)應(yīng)力，獲得較高的成膜速度，同時可以與次磷酸鈉很好的配合使鍍層具有穩(wěn)定優(yōu)良的硬度(Hva2》500)，故我們選擇中等濃度的鍍液即氨基磺酸鎳300g/L400g/L。2、硼酸濃度的影響鍍液中的硼酸對電鍍過程中的PH值的穩(wěn)定起到至關(guān)重要的作用，直接影響到鍍層的脆性和與基體的結(jié)合力表1硼酸含量對鍍層結(jié)合力的影響(硼酸)/(g'L")303540455055結(jié)合力情況脫落脫落好好好好實踐表明，隨著鍍液中硼酸含量的增加，鍍層的脆性減小，從而保證了鍍層與基體的結(jié)合力，考慮鍍液的穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性選擇硼酸含量為40g/L60g/L。3、次磷酸鈉濃度的影響次磷酸鈉的加入可以顯著提高鍍層的硬度。但不可過量，否則鍍層的脆性增加，易造成橘皮，脫落，因此其含量控制在0.7g/L1.0g/L為宜。表2次辨酸鈉含量對鍍層硬度的影響p(次石岸酸鈉)/(gL—1)00.2.0.40.60.81.01.21.41.6硬度(Hv。.2)2803003805005606206507007604、碳化硅濃度的影響碳化硅的濃度影響到鍍層中碳化硅的體積含量，通過金相圖片，我們確定碳化硅含量為20~30g/L。5、PH的影響電鍍鎳PH值一般控制在4.0左右，為防止氨基磺酸鎳的分解，我們4空制PH=4.3~4.5。6、溫度對鍍層的影響溫度低，鍍層的應(yīng)力大，鍍層容易產(chǎn)生脆性脫落，溫度高，溶液的腐蝕性加強，對浸鋅層溶解加快，同樣不利于鍍層的結(jié)合力(鍍層起泡)，因此我們嚴(yán)格控制50°C55°C。采用本發(fā)明的電鍍?nèi)芤?，其具?、硬度高HVo.2》500;2、鍍速快可達(dá)6jum/min;本發(fā)明還在于復(fù)合鍍液采用的攪拌方法為或為空氣攪拌、或為上流循環(huán)法，或者是兩者同時采用。本發(fā)明的攪拌方法優(yōu)選上流循環(huán)法，所述的上流循環(huán)法的DK=20~30A/dm2。在主鍍槽中安裝空氣攪拌管，使固體顆粒均勻懸浮，同時使用耐腐蝕泵將鍍液泵到汽缸中，利用汽缸體本身做為鍍槽進(jìn)行流動式電鍍(上流循環(huán)法)。因為汽缸中溶液流動快，主鹽可以得到快速的補充，所以可以相應(yīng)提高電流密度，從而與傳統(tǒng)沉浸式電鍍相比可以顯著提高電鍍成膜速度。電鍍方法，電流密度對鍍層的外觀，電鍍速度的影響見表3表3電鍍方法，電流密度對鍍層外觀，電鍍速度的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>電鍍條件PH值4.4,50'C，20分鐘由結(jié)果可分析，當(dāng)電流密度太小時則鍍速明顯降低，不利于生產(chǎn)成本的控制，所以我們選擇上流循環(huán)法Df2030A/dnf,進(jìn)行電鍍。綜上所述，本發(fā)明的鍍夜相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點1.硬度高HV0.2^500;2、4度速快可達(dá)6jam/min;具體實施方式下面結(jié)合實施例對本實用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。實施例1一種電鍍鎳-碳化硅的復(fù)合電鍍液其包括氨基磺酸鎳350g/L、硼酸50g/L、次磷酸鈉0.85g/L,碳化硅25g/L，其中的pH4.4T(°C)52。采用的是攪拌法進(jìn)行。下面是本電鍍液電鍍鑄造鋁合金汽缸的工藝過程鋁汽缸—_除油_——堿腐蝕——出光——第一次浸鋅—_退鋅——第二次浸鋅——復(fù)合電鍍這一工藝流程被稱為二次浸鋅后電鍍。每步之間必須徹底用水洗凈，避免前道工序的殘液帶入下道工序。1、除油任何零件表面處理之前，都要經(jīng)過除油，除油的目的是去除零件表面的臟物，防銹油和前道工序留在表面的物質(zhì)；2、堿腐蝕和出光堿腐蝕和出光是前處理中的較為重要的工序，其目的是為了進(jìn)一步去除鋁表面的缺陷，并從鋁合金表面去除各種合金元素和夾雜物，形成均勻的富鋁表面，為后一道工序提供良好的基底。鋁中有銅、鎂、硅、錳和鋅等元素，如果不去除干凈，在這些合金成分上不能直接電鍍，容易產(chǎn)生結(jié)合不良或針孔。本實施例采用BNC-99進(jìn)行，其含量50/(g/L),45/(°C),時間30小時。而后采用浪動水洗，洗完后出光，采用酸洗槽進(jìn)行，出光為硝酸300ml/L，氬氟酸4Qnil/L，磷酸400ml/L,BNA-99230ml/L,浸泡至黑灰消失。后用清水沖洗。3、第一次浸鋅鋁合金電鍍時浸鋅處理是一種比較可靠并且得到廣泛應(yīng)用的工藝。鋁的表面有一層天然的致密的氧化膜，這層膜的厚度約為520nm,不去除它，就難以獲得結(jié)合力良好的鍍層。浸鋅的目的一方面是去除這層氧化膜，另一方面是在鋁的表面形成一層鋅的置換層，起阻擋作用，使去除了氧化膜的表面與大氣隔絕，免受氧化。浸鋅液為氬氧化鈉350/(g/L)，氧化鋅60/(g/L)酒石酸鉀鈉8/(g/L)，三氯化鐵2/(g/L),浸泡50個小時。浸泡后用清水沖洗。4、硝酸退除第一次浸鋅獲得的鋅層一般比較粗糙，覆蓋不完全，為了獲得表面更均勻，質(zhì)量更好的浸鋅層，一般采用體積比l:1的硝酸將第一次浸鋅層退除5、第二次浸鋅經(jīng)過硝酸退除，進(jìn)一步鈍化了鋁的基體，露出更均勻的富鋁表面，第二次浸鋅就獲得了更薄、更均勻，更致密的浸鋅層，第二次浸鋅層如果發(fā)現(xiàn)色澤不均勻或有斑點，需要重新退除后再浸。第二次浸鋅，浸鋅液氮氧化鈉100/(g/L),氧化鋅3S/(g/L)酒石酸鉀鈉8/(g/L),三氯化鐵W(g/L),浸泡30個小時。浸泡后用清水沖洗6、電鍍，采用上述的復(fù)合電鍍液電鍍，電鍍后用水清洗即可，其中的鍍液攪拌方法為空氣攪拌法。本實施例未述部分與現(xiàn)有技術(shù)相同。實施例2本實施例的過程與實施例l相同，只是其中的復(fù)合鍍渡液及攪拌方法有所改變。其包括氨基磺酸鎳398g/L、硼酸59g/L、次磷酸鈉0.9g/L,碳化硅29g/L,其中的pH4.5,T(°C)54。復(fù)合鍍液采用的攪拌方法是上流循環(huán)法的DK=25A/dm2.本實施未述部分與實施例1相同實施例3本實施例的過程與實施例2相同，只是其中的復(fù)合鍍渡液及攪拌方法有所改變。其包括氨基磺酸鎳320g/L、硼酸45g/L、次磷酸鈉0.75g/L,碳化硅21g/L,其中的pH4.3,T(°C)50。復(fù)合鍍液采用的攪拌方法是上流循環(huán)法的DK=20A/dm2。本實施例未述部分與實施例2相同。實施例4本實施例的過程與實施例3相同，只是其中的復(fù)合鍍渡液及攪拌方法有所改變。其包括氨基磺酸鎳380g/L、硼酸55g/L、次磷酸鈉0.9g/L,碳化硅28g/L,其中的pH4.4，T(。C)54。復(fù)合鍍液采用的攪拌方法上流循環(huán)法的DK=29A/dm2。本實施例未述部分與實施例3相同。權(quán)利要求1.一種鎳-碳化硅的復(fù)合電鍍液，其特征在于包含氨基磺酸鎳300～400g/L、硼酸40～60g/L、次磷酸鈉0.7～1.0g/L，碳化硅20～30g/L，其中的pH4.3～4.5T(℃)50～55。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳-碳化硅的復(fù)合電鍍液，其特征在于復(fù)合電鍍液采用的攪拌方法為或為空氣攪拌或為上流循環(huán)法，或者是兩者同時采用。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鎳-碳化硅的復(fù)合電鍍液，其特征在于所述的上流循環(huán)法的DK=20~30A/dm2。全文摘要本發(fā)明公開了一種鎳-碳化硅的復(fù)合電鍍液，其包含氨基磺酸鎳300～400g/L、硼酸40～60g/L、次磷酸鈉0.7～1.0g/L，碳化硅20～30g/L，其中的pH4.3～4.5T(℃)50～55，采用本發(fā)明的電鍍液，具有硬度高，鍍速快的優(yōu)點。文檔編號C25D3/12GK101302643SQ200810070479公開日2008年11月12日申請日期2008年1月18日優(yōu)先權(quán)日2008年1月18日發(fā)明者薛玉田申請人:薛玉田