本發(fā)明涉及電鑄技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種用于電鑄高硬度低應(yīng)力鎳制件的電解液添加劑。
背景技術(shù):
鎳是最常用的電鑄金屬之一。目前,在工業(yè)生產(chǎn)中,鎳的電鑄絕大多數(shù)都基于硫酸鎳電解液體系和氨基磺酸鎳電解液體系來(lái)實(shí)施的。電鑄鎳制件的表面形貌、光整度、機(jī)械與物化性能除與基礎(chǔ)槽液成分、添加劑成分與添加量等有關(guān)外,還與操作參數(shù)如溫度、攪拌方式與強(qiáng)度、電流密度等因素有關(guān)聯(lián)。這其中,電鑄鎳制件的形貌與性能對(duì)電解液體系中的添加劑成分與添加量的最為敏感。而且,在很多情況下,要想獲得光亮光整表面、高硬度(大于400HV)、超低應(yīng)力或其他某種特殊形貌與性能的電鑄鎳制件,如果沒(méi)有添加合適成分的適量添加劑,幾乎無(wú)法實(shí)現(xiàn)。此外,與調(diào)控其它工藝參數(shù)相比,通過(guò)調(diào)整添加劑的組分和添加量,能更容易獲得所需的電鑄鎳形貌特征與性能。為此,研制長(zhǎng)效高性能的電解液添加劑一直是本領(lǐng)域?qū)W術(shù)界與產(chǎn)業(yè)界的核心任務(wù)之一。目前,高性能的鎳電鍍電鑄添加劑主要是由國(guó)際少數(shù)幾家公司(如安美特等)壟斷生產(chǎn),組分保密。
相對(duì)而言,用于制備鍍層的鎳電鍍添加劑的理論與技術(shù)比較完善,產(chǎn)品種類(lèi)也比較多。但目前市場(chǎng)上用于鎳電鑄的高性能添加劑極少。在電鑄實(shí)踐中,普遍應(yīng)用的添加劑是糖精鈉或1,4-丁炔二醇或它們的合理組合。但是,基于上述添加劑的鎳電鑄制件往往存在硬度較低且應(yīng)力大、易變形、表面粗糙(需二次加工)等不足,遠(yuǎn)遠(yuǎn)無(wú)法滿足現(xiàn)代鎳電鑄生產(chǎn)的應(yīng)用要求。而且,上述添加劑的消耗量大、分解產(chǎn)物多,導(dǎo)致電解液的維護(hù)極難、壽命短、產(chǎn)品性能一致差等問(wèn)題。盡管市場(chǎng)上也有一些多種成分復(fù)合的組合型鎳電鑄添加劑,但都存在這樣那樣的不足,綜合性能與實(shí)用性不高。為此,亟待開(kāi)發(fā)一種易于獲得光亮光整表面、硬度高、內(nèi)應(yīng)力低等工藝效果且電解液易維護(hù)、添加量與消耗量少的、可用于氨基磺酸鎳電解液體系和硫酸鎳電解液體系的高性能鎳電鑄添加劑。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于,提供一種可用于氨基磺酸鎳電解液體系和硫酸鎳電解液體系的高性能鎳電鑄添加劑。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案:
一種用于電鑄高硬度低應(yīng)力鎳制件的電解液添加劑,包括有機(jī)添加劑和稀土添加劑,其特征在于:所述的有機(jī)添加劑包括150-200g/L的糖精鈉、30-50g/L的乙氧基化丁炔二醇、10-20g/L的N,N-二乙基丙炔胺硫酸鹽、80-120g/L的吡啶嗡羥丙磺基內(nèi)鹽、1-2g/L的S-羧乙基異硫脲氯化物和8-10g/L的乙烯基磺酸鈉;所述的稀土添加劑包括0.4-0.8g/L的氯化鑭(LaCl3.7H2O)和0.2-0.4g/L的氯化鈰(CeCl3.7H2O)。
所述的氯化鑭(LaCl3.7H2O)和所述的氯化鈰(CeCl3.7H2O)的質(zhì)量比為2:1。
所述添加劑的開(kāi)缸量為0.5-2mL/L,消耗量為50-100mL/kA?h。
本發(fā)明提供的一種可用于氨基磺酸鎳電解液體系和硫酸鎳電解液體系的高性能鎳電鑄添加劑,易于獲得光亮光整表面、硬度高、內(nèi)應(yīng)力低等工藝效果且電解液易維護(hù)、添加量與消耗量少。
具體實(shí)施方式。
為了更好的理解本發(fā)明,下面結(jié)合實(shí)例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容,但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)例。
實(shí)例1。
所用電解液組分為:硫酸鎳(NiSO4.6H2O) 300g/L, 氯化鎳(NiCl2.6H2O) 10g/L, 硼酸 40g/L,pH為4.5-4.8,溫度為55oC,電流密度為2A/dm2,電鑄時(shí)間為1小時(shí)。添加劑的各組分為150g/L的糖精鈉、30g/L的乙氧基化丁炔二醇、10g/L的N,N-二乙基丙炔胺硫酸鹽、80g/L的吡啶嗡羥丙磺基內(nèi)鹽、1g/L的S-羧乙基異硫脲氯化物和8g/L的乙烯基磺酸鈉、0.6g/L的氯化鑭(LaCl3.7H2O)和0.3g/L的氯化鈰(CeCl3.7H2O)。添加劑的開(kāi)缸量為1.5mL/L,消耗量為70mL/kA.h,得到的電鑄層表面光亮光整,無(wú)毛刺針孔,硬度值為500±52HV,應(yīng)力值為8±1.8MPa。
實(shí)例2。
所用電解液組分為:氨基磺酸鎳(Ni(SO3NH2)2 ·4H2O) 450g/L, 氯化鎳(NiCl2.6H2O) 8g/L, 硼酸 40g/L,pH為4.8-5.0,溫度為55oC,電流密度為2A/dm2,電鑄時(shí)間為1小時(shí)。所述的一種可用于氨基磺酸鎳電解液體系和硫酸鎳電解液體系的高性能鎳電鑄添加劑,各組分的濃度為200g/L的糖精鈉、50g/L的乙氧基化丁炔二醇、20g/L的N,N-二乙基丙炔胺硫酸鹽、120/L的吡啶嗡羥丙磺基內(nèi)鹽、2g/L的S-羧乙基異硫脲氯化物、10g/L的乙烯基磺酸鈉、0.4g/L的氯化鑭(LaCl3.7H2O)和0.2g/L的氯化鈰(CeCl3.7H2O)。添加劑的開(kāi)缸量為1mL/L,消耗量為50mL/kA.h,得到的電鑄層表面光亮光整,無(wú)毛刺針孔,硬度值為580±48HV,應(yīng)力值為5±2.4Mpa。