CN100344797C - 一种球铁环镀铬工艺及其镀液 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种球墨铸铁活塞环镀铬工艺及其使用的镀液，提供了一种无须使用氢氟酸溶液对球铁环表面预先处理且不影响铬层的结合强度的电镀工艺。所述工艺，所使用的每升镀液中含有铬酐160-180克，硫酸1.4-1.6克，三价铬2-4克，有机酸2-4克，无机盐4-6克。优选地，每升镀液中含有机酸3克；每升镀液中含无机盐5克。作为改进，它包括在所述镀液中以电流65-75A/平方分米对球铁环进行正镀的步骤。使用本发明所述工艺镀铬，成品率较高；镀铬电流效率较高，可提高镀铬速度，降低镀铬成本；操作员无须接触有毒的化学药品氢氟酸，避免了中毒现象。
Description
技术领域
本发明涉及一种镀铬工艺及镀液，具体地说是一种球墨铸铁活塞环镀铬工艺及其使用的镀液。
技术背景
在球墨铸铁活塞环镀铬生产中，材质中硅含量接近或超过3％时铬不易沉积，即使沉积了铬层结合强度也极差；同时球铁环表面含有一层氧化物及游离的石墨等不溶性杂质，在镀铬前必须彻底清除，否则严重影响铬层的结合强度。氢氟酸能分解和去除环表面含硅化合物及其他有碍结合强度的杂质物，使受镀面晶格裸露而得到活化，因此在球铁环镀铬前常常浸入3-5％的氢氟酸溶液中腐蚀1-2min，或用毛刷蘸取上述溶液沿环筒圆周方向均匀刷浸，然后入流动去离子水中冲洗环表面残酸，然后再入镀槽预热电镀。
该工艺操作烦琐；成品率低(废品率在8％左右)；电流效率低，需另外补加HEEF25以提高电镀速度，增加了镀铬成本。另外，使用氢氟酸要特别小心，如果氢氟酸接触皮肤，会引起难于痊愈的灼伤和疼痛；而且，蒸气对人体非常有害，使用场所应设良好的通风，操作人员须穿戴必须的防护用品。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供了一种无须使用氢氟酸溶液对球铁环表面预先处理且不影响铬层的结合强度的电镀工艺。
本发明所述球铁环镀铬工艺，所使用的每升镀液中含有铬酐160-180克，硫酸1.4-1.6克，三价铬2-4克，有机酸2-4克，无机盐4-6克。通过向镀铬溶液中加有机酸2-4g/l、无机盐4-6g/l可以达到提高球铁环镀铬结合强度及电流效率的目的。
作为改进，它包括在所述镀液中以电流65-75A/平方分米对球铁环进行正镀的步骤。
作为进一步改进，在所述正镀步骤前，有以下预镀步骤：将电流从5-10A/平方分米在5分钟内逐渐升至65-75A/平方分米。
作为再进一步改进，在所述预镀步骤前，有在所述镀液中以电流5-10A/平方分米对球铁环进行起镀2-3分钟的步骤。
对于上面所述的球铁环镀铬工艺，最好在所述起镀步骤前，有在所述镀液中以电流30A/平方分米对球铁环进行刻蚀40-60秒的步骤；在该刻蚀步骤前，有将球铁环在所述镀液中预热1-2分钟的步骤。
对于上面所述的任一种球铁环镀铬工艺，所述镀液温度最好为60±1℃。
对于上面所述的任一种球铁环镀铬工艺中使用的镀液，每升镀液中含有铬酐160-180克，硫酸1.4-1.6克，三价铬2-4克，有机酸2-4克，无机盐4-6克。优选地，每升镀液中含有机酸3克；每升镀液中含无机盐5克。
本发明的有益效果：(1)使用本发明所述工艺镀铬，对球铁环进行结合强度试验，均未发现铬层从基体上脱落现象，成品率较高。(2)本发明所述工艺中，镀铬电流效率达到21％以上，比普通镀液高5％左右，提高了镀铬速度，降低了镀铬成本。(3)操作员无须接触有毒的化学药品氢氟酸，避免中毒现象。(4)工艺简单，操作方便。
具体实施方式
实施例1
(1)镀液配制：铬酐160g/l、硫酸1.5g/l、三价铬4g/l、有机酸2g/l、无机盐5g/l。
(2)镀液温度60℃。
(3)镀铬工艺：
A、球铁环镀前装夹、封口；
B、镀前对球铁环液体喷砂并清洗；
C、入镀槽在镀液中预热1min；
D、以电流30A/平方分米刻蚀40s；
E、以电流5A/平方分米起镀2min；
F、5min内分3次将电流升至65A/平方分米进行预镀；
G、以电流65A/平方分米进行正镀2小时后出槽；
H、拆夹、去氢。
对实施例1所得的球铁环进行检测：铬层平均硬度1035Hv0.1，铬层平均厚度0.14mm，镀铬速度0.07mm/h，扭曲90°以上未发现镀层脱落现象。
实施例2
(1)镀液配制：铬酐170g/l、硫酸1.4g/l、三价铬2g/l、有机酸3g/l、无机盐6g/l。
(2)镀液温度61℃。
(3)镀铬工艺：
A、球铁环镀前装夹、封口；
B、镀前对球铁环液体喷砂并清洗；
C、入镀槽在镀液中预热2min；
D、以电流30A/平方分米刻蚀50s；
E、以电流7A/平方分米起镀3min；
F、5min内分4次将电流升至75A/平方分米进行预镀；
G、以电流75A/平方分米进行正镀2小时后出槽；
H、拆夹、去氢。
对实施例2所得的球铁环进行检测后，铬层平均硬度1057Hv0.1，铬层平均厚度0.16mm，镀铬速度0.08mm/h，扭曲90°以上未发现镀层脱落现象。
实施例3
(1)镀液配制：铬酐180g/l、硫酸1.5g/l、三价铬3g/l、有机酸4g/l、无机盐4g/l。
(2)镀液温度59℃
(3)镀铬工艺：
A、球铁环镀前装夹、封口；
B、镀前对球铁环液体喷砂并清洗；
C、入镀槽在镀液中预热2min；
D、以电流30A/平方分米刻蚀60s；
E、以电流10A/平方分米起镀2min；
F、5min内分将电流升至70A/平方分米进行预镀；
G、以电流70A/平方分米进行正镀2小时后出槽；
H、拆夹、去氢。
对实施例3所得的球铁环进行检测后，铬层平均硬度998Hv0.1，铬层平均厚度0.15mm，镀铬速度0.075mm/h，扭曲90°以上未发现镀层脱落现象。
Claims (10)
1.一种球铁环镀铬工艺，其特征在于：所使用的每升镀液中含有铬酐160-180克，硫酸1.4-1.6克，三价铬2-4克，有机酸2-4克，无机盐4-6克。
2.根据权利要求1所述的球铁环镀铬工艺，其特征在于：它包括在所述镀液中以电流65-75A/平方分米对球铁环进行正镀的步骤。
3.根据权利要求2所述的球铁环镀铬工艺，其特征在于：在所述正镀步骤前，有以下预镀步骤：将电流从5-10A/平方分米在5分钟内逐渐升至65-75A/平方分米。
4.根据权利要求3所述的球铁环镀铬工艺，其特征在于：在所述预镀步骤前，有在所述镀液中以电流5-10A/平方分米对球铁环进行起镀2-3分钟的步骤。
5.根据权利要求4所述的球铁环镀铬工艺，其特征在于：在所述起镀步骤前，有在所述镀液中以电流30A/平方分米对球铁环进行刻蚀40-60秒的步骤。
6.根据权利要求5所述的球铁环镀铬工艺，其特征在于：在所述刻蚀步骤前，有将球铁环在所述镀液中预热1-2分钟的步骤。
7.根据权利要求1所述的球铁环镀铬工艺，其特征在于：所述镀液温度为60±1℃。
8.一种镀液，其特征在于：每升镀液中含有铬酐160-180克，硫酸1.4-1.6克，三价铬2-4克，有机酸2-4克，无机盐4-6克。
9.根据权利要求8所述的镀液，其特征在于：每升镀液中含有机酸3克。
10.根据权利要求8所述的镀液，其特征在于：每升镀液中含无机盐5克。
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