CN101012571B - 电镀前的阳极活化处理工艺 - Google Patents
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Abstract
电镀前的阳极活化处理工艺，在硝酸钠水溶液中进行的阳极活化工艺。应用硝酸钠阳极活化工艺，在碳钢的表面电镀钨合金，比传统的前处理工艺得到结合力更加好的钨合金镀层。硝酸钠阳极活化工艺具有腐蚀少，操作简易等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种电镀钨合金前对工件表面进行活化处理的工艺。
背景技术
电镀过程中为了提高镀层与基体的结合力通常在电镀前对工件的表面进行去油、除锈、去氧化皮、活化等处理。
在碳钢表面进行的活化工艺通常是采用弱浸蚀的工艺，即在较稀的盐酸、硫酸或者二者的混合中进行较短时间的浸蚀，以此方法在碳钢的表面腐蚀出其晶格结构，从而达到加强电镀结合力的目的。在另一些电镀工艺中，如镀铁技术中采用了硫酸刻蚀和交流换相电源镀铁的活化工艺来加强电镀的结合力。
目前，在碳钢上电镀钨合金时采用了多种活化工艺都常常得不到结合力良好的镀层，导致合格率低下。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种活化能力好、腐蚀少、对基体不产生氢脆，能够得到合格率高的镀层的电镀前的阳极活化处理工艺。
本发明的目的是通过下述方式实现的：
将待活化工件置于浓度为100～500g/L硝酸钠溶液中，以工件作为阳极，用低碳钢板或不锈钢板作为阴极，进行阳极活化。
控制pH值为5～9，电流密度可采用3～20A/dm2。
本发明工艺较佳的范围为300-500g/L硝酸钠溶液，电流密度可采用4～10A/dm2。
本发明在一定浓度的硝酸钠水溶液，以工件为阳极进行阳极活化，作为碳钢和合金钢基体上表面处理时的活化工艺，用以得到新鲜均匀且具有微观粗糙的表面。本发明适用于一般碳钢和合金钢电镀前的表面活化。
电镀前一般碳钢上和合金钢的活化处理通常采用稀酸浸蚀，即将代处理的工件浸入稀酸(可以是硫酸、盐酸或二者的混合)中进行工件的表面活化。用这种活化方法不仅会使碳钢在其中有缓慢溶解而造成工件腐蚀，而且还会使工件表面吸氢，造成氢脆。本发明是采用硝酸钠阳极活化工艺，不仅可以有效的活化工件表面，而且还可以避免工件的腐蚀和氢脆。具体操作步骤如下：
配置浓度为100～500g/L硝酸钠溶液，将待活化工件置于其中，控制温度于15-45度，以工件作为阳极，用低碳钢板或不锈钢板作为阴极，进行阳极刻蚀活化。控制PH值在5～9之间，电流密度可采用3～20A/dm2。随着刻蚀工件数量的增加，可是溶液的pH会上升，此时可用浓硝酸来调节，若调节过头，可用氨水调回来。
工件的表面常经过机械加工，在工件的表面形成了一层加工硬化层，还有的存在硬化相或杂元素，经过以上的操作后可以得到新鲜均匀且具有微观粗糙的表面。通过这一电镀前的最后一道工序，可得到非常好结合力的镀层。
本发明的工艺优势在于：
溶液呈中性，对工件的腐蚀性少，消耗尺寸少；
活化过程没有渗氢现象，不会对工件产生氢脆；
经过本发明所描述方法处理后进行电镀结合力得到加强，尤其对钨合金的电镀尤为显著。
本发明的工艺还具有电流密度范围宽、温度范围宽，使得工艺简便，易于掌握的特点。
附图说明
图1是40CrMo上电镀钨合金的金相图。
具体实施方式
实施例1
基材为45号钢的液压杆，表面经过外圆精磨，光洁无锈。工艺要求在其表面上电镀30～50微米铁镍钨合金镀层。采用常规电镀工艺，工艺流程如下：
电化学阳极除油5分钟→热水洗→冷水洗→5％盐酸活化1分钟→电镀钨合金
在经过两小时的电镀后钨合金镀层开裂起皮。
对45号钢的液压杆采用硝酸钠活化工艺，工艺流程如下：
电化学阳极除油5分钟→热水洗→冷水洗→500克/升硝酸钠阳极活化(pH＝8，阳极电流密度7A/dm2)4分钟---电镀钨合金
镀后所得钨合金镀层光亮无起皮现象，达到工艺要求。镀层经过锉刀试验不掉屑、热震试验不脱落。镀后经过机械加工也没有崩脱现象。
实施例2
在A3钢板上电镀镍磷钨合金，所采用A3钢板为冷轧板，厚度1mm，钢板上有锈蚀，工艺要求得到20微米镀层，表面光亮。采用常规电镀活化工艺，工艺流程如下：
手工除油---盐酸溶液除锈---机械抛光---电化学除油---5％硫酸活化1分钟---电镀钨合金。
经一小时电镀后镀层光亮，钢板弯折90°后镀层脱离基体。
对A3钢板采用硝酸钠活化工艺，工艺流程如下：
电化学阳极除油5分钟→热水洗→冷水洗→300克/升硝酸钠阳极活化(pH＝9，阳极电流密度4A/dm2)4分钟---电镀钨合金。
所得镀层光亮，钢板经来回180°弯折未有脱离基体现象。
实施例3
在40CrMo以及A7材质上的工件电镀铁镍合金，采取硝酸钠活化工艺，工艺流程如下：
电化学阳极除油5分钟→热水洗→冷水洗→500克/升硝酸钠阳极活化(pH＝5，阳极电流密度10A/dm2)4分钟---电镀钨合金。
所得镀层光亮。图1给出了40CrMo上电镀钨合金的金相图。镀层与基底无缝隙，表明结合力好。
实施例表明：采用硝酸钠活化工艺在电镀，尤其在钨合金电镀中可以得到结合力非常好的镀层。
实施例4
在直径为15mm的45号钢棒，采取如下硝酸钠活化工艺电镀钨合金，将棒弯成45度，镀层不脱落。工艺流程如下：
电化学阳极除油5分钟→热水洗→冷水洗→100克/升硝酸钠阳极活化(pH＝5，阳极电流密度20A/dm2)3分钟---电镀钨合金。
Claims (1)
1.电镀钨合金前的阳极活化处理工艺，其特征在于：将待活化工件置于浓度为300～500g/L硝酸钠溶液中，以工件作为阳极，以低碳钢板或不锈钢板作为阴极，进行阳极活化，控制pH值为5～9，电流密度4～10A/dm2，所述工件为碳钢或合金钢。
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