CN100500937C - 一种用于304不锈钢表面高磷化学镀Ni-P合金的化学镀镀液 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于304不锈钢表面高磷化学镀Ni-P合金的化学镀镀液，属于不锈钢表面化学镀镍的镀液工艺配方的技术领域。是由以下浓度的原料组成，硫酸镍25～30g/L，次磷酸钠25～30g/L，乳酸15～30g/L，柠檬酸4～10g/L，EDTA二钠4～15g/L，甘氨酸5～15g/L，羟基乙酸5～18g/L，稳定剂KIO₃0.01～0.04g/L，乙酸钠10～20g/L，丁二酸，12～20g/L。本发明的化学镀镀液，在不锈钢表面镀出的高磷镀层，具有优良的耐酸、碱和盐腐蚀性，特别是耐Cl^-腐蚀性优于304不锈钢本体；在机械性能方面，提高了不锈钢耐Cl^-的腐蚀性和耐磨性，镀层硬度在450～550Hv。

Description

一种用于304不锈钢表面高磷化学镀Ni-P合金的化学镀镀液

(一)所属技术领域

本发明涉及一种用于304不锈钢表面高磷化学镀Ni-P合金的化学镀镀液，属于不锈钢表面化学镀镍的镀液工艺配方的技术领域。

(二)背景技术

不锈钢因具有优良的耐蚀性而得到广泛应用。但是不锈钢表面常存在一些破坏钝化膜均匀性的缺陷，如夹杂物、贫路区、晶界、位错等，在这些地方的钝化膜较为薄弱，一些活性阴离子如Cl^-、SCN^-等易从缺陷处进入不锈钢表面，破坏其钝化膜，尤其是Cl^-对不锈钢钝化膜的破坏作用最为突出，从而使不锈钢的耐蚀性大大减弱。高磷化学镀Ni-P合金镀层具有优良的耐酸、碱和盐腐蚀性，特别是耐Cl^-腐蚀性尤为突出。高磷化学镀Ni—P合金是一种非晶态的镀层，没有晶界，有自我修复的能力，在镀层表面形成钝化膜，使镀层有优良的耐蚀性，高磷化学镀Ni—P合金镀层还具有较高的硬度。

但采用现有的化学镀镀液，在304不锈钢表面生成的Ni-P合金，其耐Cl-的腐蚀性和耐磨性较差，机械强度达不到要求。

(三)发明内容

本发明为了克服以上技术的不足，提供了一种用于304不锈钢表面高磷化学镀Ni-P合金的化学镀镀液，采用该镀液生成的Ni-P合金，其耐Cl^-的腐蚀性和耐磨性优于304不锈钢本体，在机械性能方面，镀层硬度也高于304不锈钢本体。

本发明是通过以下措施来实现的：

本发明涉及一种用于304不锈钢表面高磷化学镀Ni-P合金的化学镀镀液，是由以下浓度的原料组成，

硫酸镍(NiSO₄·6H₂O)     25～30g/L

次磷酸钠(NaH₂PO₂·H₂O)   25～30g/L

主络合剂乳酸            15～30g/L

辅助络合剂柠檬酸         4～10g/L

       辅助络合剂EDTA二钠         4～15g/L

       辅助络合剂甘氨酸           5～15g/L

       辅助络合剂羟基乙酸         5～18g/L

       稳定剂KIO₃                 0.01～0.04g/L

       缓冲剂乙酸钠               10～20g/L

       促进剂丁二酸               12～20g/L。

工艺条件为：

       PH                         4.5～5.0

      温度                       80土5℃

采用以下工艺进行化学镀：

有机溶剂除油一水洗1一碱液除油一水洗2一水洗3一活化一闪镀镍(WoodS预镀镍)一水洗4一中和1一纯水洗5一化学镀镍(本发明的化学镀镀液)一水洗6一中和2一水洗7一水分干燥1一除氢一钝化封孔一水洗8一水分干燥2—性能检验。

本发明的配方是以硫酸镍为主盐，以次磷酸钠为还原剂；乳酸为主络合剂，以提高镀速和镀液稳定性，延长镀液的使用寿命；以柠檬酸、EDTA二钠、甘氨酸、羟基乙酸为辅助络合剂，以提高镀层的含磷量和细化镀层的晶粒度，使镀层致密，降低孔隙率；以丁二酸为促进剂，提高镀液的镀速和稳定镀液；稳定剂选定为KIO₃，缓冲剂选定为乙酸钠；非离子型表面活性剂聚乙二醇的加入可改善镀层的晶粒细度，提高镀层耐蚀性和镀液热稳定性。

本发明磷化液的工艺条件为：PH值4.5～5.0，温度80土5℃，施镀时间2h。本发明配方的磷化液镀速在11～13um/h，镀层含磷量在10.5～13Wt％；镀液稳定性超过2500s。

本发明的化学镀镀液，在不锈钢表面镀出的高磷镀层，具有优良的耐酸、碱和盐腐蚀性，特别是耐Cl-腐蚀性优于304不锈钢本体；在机械性能方面，镀层硬度在450～550Hv，高于304不锈钢本体。提高了不锈钢耐Cl-的腐蚀性和耐磨性，扩大不锈钢的应用领域。

(四)附图说明

图1为采用本发明化学镀镀液生成的镀层微观形貌图(×1000)

图2为采用本发明化学镀镀液生成的镀层能谱图

采用本发明的工艺配方，在304不锈钢表面镀出一种性能优良的高磷化学镀层。采用日本电子光学公司生产的JXA—8800R电子探针对镀层成分、微观形貌等进行分析。如图1和图2所示。

(五)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作具体的说明。

本发明的实施过程严格按照工艺流程进行控制，不锈钢前处理合格后进行闪镀镍，之后进行化学镀镍。本化学镀磷化液配制方法严格按照化学镀液的配制原则执行，镀液的补加每0.5～1h进行一次。

本发明的具体实施工艺配方为：

硫酸镍(NiSO₄·6H₂O)                   25g/L

次磷酸钠(NaH₂PO₂·H₂O)                30g/L

主络合剂乳酸                         19g/L

辅助络合剂柠檬酸                     6g/L

辅助络合剂EDTA二钠                   7.5g/L

辅助络合剂甘氨酸                     5g/L

辅助络合剂羟基乙酸                   6g/L

稳定剂KIO₃                           0.02g/L

缓冲剂乙酸钠                         13g/L

促进剂丁二酸                         16g/L。

PH                                   4.70

温度                                 80土5℃

施镀时间                             2h。

化学镀完成之后进行除氢处理和铬酸盐钝化封孔处理，即可得合格镀层。

采用本工艺配方进行304不锈钢表面化学镀镍，镀速为11.5um/h，镀层含磷量为11.92Wt％；镀液稳定性超过2500s。镀层有较强的耐有机酸性和耐碱性，特别是耐Cl^-的腐蚀性优于304不锈钢本体。镀层有很好的光泽性，镀层细腻，色泽为银白色。在机械性能方面，镀层硬度在521Hv，高于304不锈钢本体。其微观形貌和能谱如图1和图2所示。

Claims (1)

1.一种用于304不锈钢表面高磷化学镀Ni-P合金的化学镀镀液，其特征在于：是由以下浓度的原料组成，其中硫酸镍的浓度以NiSO₄·6H₂O计，次磷酸钠的浓度以NaH₂PO₂·H₂O计：

硫酸镍                 25～30g/L

次磷酸钠               25～30g/L

主络合剂乳酸           15～30g/L

辅助络合剂柠檬酸       4～10g/L

辅助络合剂EDTA二钠     4～15g/L

辅助络合剂甘氨酸       5～15g/L

辅助络合剂羟基乙酸     5～18g/L

稳定剂KIO₃             0.01～0.04g/L

缓冲剂乙酸钠           10～20g/L

促进剂丁二酸           12～20g/L。

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