CN101591781A - 镁合金的表面处理工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明的主要目的是提供一种镁合金的表面处理工艺，克服现有技术的弊端，达到不会造成重金属废水污染环境，电镀后金属具优异耐腐蚀性能，能够取代传统电镀工艺处理的工艺，其由：除油－除垢－活化－二次沉锌－电镀锌镍合金－化学镍－后续镀铜、镍、铬步骤来实现，其特征在于：工艺中采用电镀锌镍合金取代原有工序电镀氰铜，除垢工序中采用酸性磷酸盐进行处理，在沉锌工序中采用ZnSO4、NiSO4和HF进行处理。

Description

镁合金的表面处理工艺
技术领域
本发明涉及一种金属表面的防氧化工艺，尤其涉及一种镁合金材料表面处理工艺。
背景技术
镁合金材料电镀是目前国际电镀行业正攻克的难关，因镁合金材料是一种轻质结构材料，质量为铝的2/3，钢铁的1/4，与钢、铝、塑料等工程材料相比，镁合金具有强度和钢度好，电磁屏蔽性能好，无磁性；吸震性好；无毒、可回收；极好的切削加工性能，极高的压铸生产率，尺寸收缩小，并且具有优良脱模性能，且加工成本低，尺寸稳定性高；具有超导和储氢性能；耐印痕性；良好的低温性能和导热率高等特点被广泛应用，由于镁金属化学性能活泼，耐腐蚀和耐磨性差，这一缺陷大大限制了镁合金在工业领域的应用，在日益严峻的资源和环境保护的压力下，开展镁金属材料及其防腐蚀方法研究是世界可持续发展的紧迫任务之一，尽管近年来在镁合金保护方面已经取得阶段性进展，并在一定领域得到应用，但仍然没有形成可以完全取代传统镁合金表面铬酸盐处理的方法。近年来国内镁合金材料电镀仍然采用老工艺进行电镀，电镀过程中使用的氰化物有剧毒，污染大，按环保要求应禁止使用，而且原有工艺耗能大，需时长。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种镁合金的表面处理工艺，克服现有技术的弊端，达到不会造成重金属废水污染环境，电镀后金属具优异耐腐蚀性能，能够取代传统电镀工艺处理的工艺。
本发明是通过以下技术方案来实现的，其由：除油----除垢----活化----二次沉锌----电镀锌镍合金----化学镍----后续镀铜、镍、铬步骤来实现，其特征在于：工艺中采用电镀锌镍合金取代原有工序电镀氰铜，除垢工序中采用酸性磷酸盐进行处理，在沉锌工序中采用ZnSO4、NiSO4和HF进行处理。
本发明从环保方面看，采用电镀锌镍合金取代原有工序电镀氰铜，取消了铬酸、氢化物对环境的污染，沉锌工序中采用ZnSO4、NiSO4和HF进行处理，无需加热，能耗上大大缩小，时间上大大缩短，成品率提高，工艺范围宽，可操作性好。
具体实施方式
镁合金的表面处理工艺，其由：除油----除垢----活化----二次沉锌----电镀锌镍合金----化学镍----后续镀铜、镍、铬步骤来实现，工艺中采用电镀锌镍合金取代原有工序电镀氰铜，除垢工序中采用酸性磷酸盐进行处理，在沉锌工序中采用ZnSO4、NiSO4和HF进行处理。
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
将需处理镁合金材料表面采用超声波除腊后浸入乙丙醇溶液中15分钟，将镁合金材料放入加热装置中，加热到230℃，2小时，进行热处理，取出镁合金材料，对其进行碱除油，将其浸入NaOH 60g/L；Na3PO4 10g/L；OP 0.5ml/L的溶液中，加热至60℃，加热时间为5分钟，对处理后的镁合金材料进行酸洗处理，将其放入含CrO3 190g/L的溶液中，加热至80-85℃，加热时间为5分钟，取出处理后的镁合金材料进行活化处理，将其浸入含HF 370ml/L的溶液中，处理10分钟，将镁合金浸ZnNi合金溶液中进行沉锌处理，溶液中含ZnSO4 20g/L；NiSO48g/L；HF 250ml/L；在常温中，浸入时间2分钟，电镀处理ZnNi合金5分钟，在70℃的温度下对镁合金材料进行化学镍，时间10分钟，再进行焦铜处理，时间约10分钟，再进行亮镍处理，时间7分钟，最后进行镀铬，时间2分钟。
实施例2：
将需处理镁合金材料表面采用超声波除腊后浸入乙丙醇溶液中15分钟，将镁合金材料放入加热装置中，加热到230℃，2小时，进行热处理，取出镁合金材料，对其进行碱除油，将其浸入NaOH 65g/L；Na3PO4 13g/L；OP 0.8ml/L的溶液中，加热至60-70℃，加热时间为5分钟，对处理后的镁合金材料进行酸洗处理，将其放入含CrO3 180g/L的溶液中，加热至80-85℃，加热时间为5分钟，取出处理后的镁合金材料进行活化处理，将其浸入含HF 365ml/L的溶液中，处理10分钟，将镁合金浸ZnNi合金溶液中进行沉锌处理，溶液中含ZnSO4 15g/L；NiSO45g/L；HF 270ml/L；在常温中，浸入时间1.5分钟，电镀处理ZnNi合金5分钟，在70℃的温度下对镁合金材料进行化学镍，时间约10分钟，再进行焦铜处理，时间约10分钟，再进行亮镍处理，时间8分钟，最后进行镀铬，时间3分钟。
实施例3：
将需处理镁合金材料表面采用超声波除腊后浸入乙丙醇溶液中15分钟，将镁合金材料放入加热装置中，加热到225-250℃，2小时，进行热处理，取出镁合金材料，对其进行碱除油，将其浸入NaOH 55g/L；Na3PO4 15g/L；OP 0.6ml/L的溶液中，加热至60℃，加热时间为5分钟，对处理后的镁合金材料进行酸洗处理，将其放入含CrO3 180g/L的溶液中，加热至85℃，加热时间为5分钟，取出处理后的镁合金材料进行活化处理，将其浸入含HF 385ml/L的溶液中，处理10分钟，将镁合金浸ZnNi合金溶液中进行沉锌处理，溶液中含ZnSO4 20g/L；NiSO48g/L；HF 280ml/L；在常温中，浸入时间2分钟，电镀处理ZnNi合金5分钟，在70℃的温度下对镁合金材料进行化学镍，时间约10分钟，再进行焦铜处理，时间10分钟，再进行亮镍处理，时间8分钟，最后进行镀铬，时间2分钟。
本发明与原有工艺进行比较：
  工艺名称   普通工艺   缺点   本发明工艺 优点
  除垢   CrO3 180g/l，温度：80-85℃时间：5-10分钟   污染环境能耗大时间长   酸性磷酸盐温度：常温时间：0.5-1分钟 1、对环境影响小2、不需加热，无能耗3、时间短
  沉锌   ZnSO4 30-60g/lNa4P2O7 120-150g/lNaCO3 5-10g/l；CiF：3-6g/l；PH：10.2-10.4温度：80-85℃时间：15-20分钟(二次沉锌总耗时至少40分钟)   1、需加热，能耗大2、耗时长   ZnSO4 30g/l；NiSO4 0.2-0.5g/l；HF：270ml/l添加剂A：1g/l；添加剂B：0.5g/l；温度：常温时间：1.5-2分钟 能耗小，可操作性强。
  电镀氰铜   氰化物有剧毒，污染大，按环保要求应禁止使用。   电镀锌镍合金 1、无剧毒污染物排出。2、能耗小
本发明取消了铬酸、氢化物对环境的污染，能耗上大大缩小，时间上大大缩短，成品率提高，工艺范围宽，可操作性好，镁合金材料化学性质活跃，无法褪镀。
以上所述实施例仅为本发明的较佳实施例，并不因此而限制本发明的保护范围，故凡依本发明之形状、构造及原理所作的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围内。

Claims (3)

1、镁合金的表面处理工艺，其由：除油-除垢-活化-二次沉锌-电镀锌镍合金-化学镍-后续镀铜、镍、铬步骤组成，其特征在于：工艺中采用电镀锌镍合金取代原有工序电镀氰铜。
2、根据权利要求1所述的镁合金的表面处理工艺，其特征在于：除垢工序中采用酸性磷酸盐进行处理。
3、根据权利要求1所述的镁合金的表面处理工艺，其特征在于：在沉锌工序中采用ZnSO4、NiSO4和HF进行处理。
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