CN103060865A - 一种在金属表面进行防护的锌合金组合电镀方法 - Google Patents

一种在金属表面进行防护的锌合金组合电镀方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种在金属表面进行防护的锌合金组合电镀方法，包括除油、热水洗、冷水洗、腐蚀、逆流漂洗、电镀锌-镍合金、逆流漂洗、镀锌、逆流漂洗、钝化、逆流漂洗、干燥。其特征在于先实施镀锌-镍合金，后实施镀锌并钝化。本发明与传统单一镀镉层或锌-镍合金镀层相比，在同样的厚度下具有较高的耐蚀性；低氢脆性；理想的装饰性；较好的适用性；并可降低生产成本。

Description

一种在金属表面进行防护的锌合金组合电镀方法
技术领域
本发明涉及金属表面处理防护工程技术领域，具体来说涉及一种在金属表面进行防护的锌合金组合电镀方法。
背景技术
在钢铁，铜及铜合金等零件上电镀一种耐蚀性高、低氢脆、装饰性好、适用性强、生产成本低的镀层是工业企业装备制造业领域所期待的。传统的单一镀镉层或锌-镍合金镀层虽有较高的耐蚀性，但都各有弊端：镀镉层不环保，成本高；锌-镍合金镀层虽环保，低氢脆，但成本高，镀层不易钝化，装饰性差。因而需要一种新的电镀方法，使镀层既能满足耐蚀性高、低氢脆、易钝化的技术要求，又能是镀层满足装饰性好、适用性强、生产成本低的实用性需要；并使8-12μm厚的镀层盐雾试验达到750小时，钝化膜的色彩保持鲜艳美观。
发明内容
本发明的目的在于克服传统的单一镀层经济、技术指标不全面的缺点，提供一种镀层耐蚀性高、低氢脆、易钝化，装饰性好、适用性强、生产成本低等综合经济、技术指标优越的电镀工艺方法。
本发明用于钢件、铜及铜合金件的锌合金组合电镀方法，包括除油、热水洗、冷水洗、腐蚀、逆流漂洗、电镀锌-镍合金、逆流漂洗、镀锌、逆流漂洗、钝化、逆流漂洗、干燥。其主要特征在于先实施镀锌-镍合金，后实施镀锌并钝化。主要工序为：
1、镀锌-镍合金
1.1、镀锌-镍合金槽液配制：用纯水配制槽液、水质标准PH为5.5-8.5，电阻率≥100000Ω·cm，硅≤1mg/L，氯化物≤5mg/L。在主镀槽中按槽液总体积50％加入纯水，然后加入31-35g/L的氧化锌，调处糊状，在搅拌状态下加入161-165g/L的氢氧化钠，至溶液澄清透明。将10-15g/L的乙二胺加入上述溶液中，继续搅拌均匀；
将30-35g/L的三乙醇胺溶于少量纯水中充分溶解，然后加入17-19g/L的硫酸镍，加热搅拌，使镍盐全部溶解，将该溶液加入上述主镀槽液中，搅拌均匀；
将5-8g/L的柠檬酸钠和0.5-0.6g/L的香草醛分别用纯水溶解后加入上述主镀槽液中，搅拌均匀。将主镀槽补充加纯水至规定体积，电解24小时后用于电镀生产。
1.2、电镀锌-镍合金
将工件进行镀前处理(除油-热水洗-冷水洗-腐蚀-冷水洗)好后浸入镀槽中实施电镀锌-镍合金，阴极电流密度I＝3A/dm2，在电镀过程中工件处于移动状态，根据镀层厚度要求掌握时间，及时取出工件经冷水洗净后转入镀锌槽进行镀锌。
2、镀锌
2.1镀锌槽液配制：用纯水配制槽液、水质标准PH为5.5-8.5，电阻率≥100000Ω·cm，硅≤1mg/L，氯化物≤5mg/L。在主镀槽中按槽液总体积60％加入纯水，然后加入18-20g/L的氧化锌，搅拌均匀，再在搅拌状态下加入151-155g/L的氢氧化钠，至溶液澄清透明。
将三乙醇胺(15-18g/L)、EDTA(5-8g/L)、香草醛(0.7-0.8g/L)分别用少量纯水充分溶解后，依次在搅拌状态下加入上述主镀槽液中，充分搅拌均匀，加纯水至规定体积，电解16小时后用于电镀生产。
2.2电镀锌
将镀好锌-镍合金的工件，经冷水清洗干净后直接进入镀锌槽液实施电镀锌，阴极电流密度1＝3A/dm2，根据镀层厚度要求掌握时间，及时取出工件，经冷水洗净后转入钝化槽液进行钝化，钝化后在锌层上形成铬酸盐彩色钝化膜。
3、钝化
3.1钝化槽液配制：在钝化槽中加入规定体积50％的纯水，然后将6-9g/L的铬酐(CrO3)加入其中，进行充分搅拌使其溶解，再将2-3g/L的硫酸(H2SO4)缓慢加入其中，进行充分搅拌，最后将2-4g/L的硝酸(HNO3)缓慢加入其中，进行充分搅拌，加纯水至规定体积，用镀锌试件试钝化合格后投入生产使用。
3.2钝化
将镀锌后清洗干净的零件放入钝化槽液中进行钝化，钝化时间20-40秒钟，零件取出后用冷水洗净，热风吹干。
本发明与传统单一镀镉层或锌-镍合金镀层相比，在同样的厚度下具有较高的耐蚀性；低氢脆性；理想的装饰性；较好的适用性；并可降低生产成本。
具体实施例
实施例1：
锌合金组合电镀工艺，包括如下步骤：
(1)除油；
(2)热水洗；
(3)冷水洗；
(4)腐蚀，用纯水配制含量为200-220g/L的H2SO4溶液。
(5)逆流漂洗
(6)镀锌-镍合金
槽液成份：
Figure BSA00000596179000031
Figure BSA00000596179000041
注：槽液温度为室温，阴极电流密度I＝3A/dm2。
(7)逆流漂洗
(8)镀锌
槽液成份：
Figure BSA00000596179000042
注：槽液温度为10-35℃，阴极电流密度I＝3A/dm2。
(9)逆流漂洗
(10)钝化
槽液成分：
铬酐(CrO3)                         6g/L
硫酸(H2SO4)                        2g/L
硝酸(HNO3)                         2g/L
注：槽液温度为10-32℃，钝化时间20-40秒。
(11)逆流漂洗
(12)干燥
实施例2：
(1)除油；
(2)热水洗；
(3)冷水洗；
(4)腐蚀，用纯水配制含量为200-220g/L的H2SO4溶液。
(5)逆流漂洗
(6)镀锌-镍合金
槽液成份：
Figure BSA00000596179000051
注：槽液温度为室温，阴极电流密度I＝3A/dm2。
(7)逆流漂洗
(8)镀锌
槽液成份：
Figure BSA00000596179000052
注：槽液温度为10-35℃，阴极电流密度I＝3A/dm2。
(9)逆流漂洗
(10)钝化
槽液成分：
铬酐(CrO3)                      9g/L
硫酸(H2SO4)                     3g/L
硝酸(HNO3)                      4g/L
注：槽液温度为10-32℃，钝化时间20-40秒。
(11)逆流漂洗
(12)干燥
实施例3：
(1)除油；
(2)热水洗；
(3)冷水洗；
(4)腐蚀，用纯水配制含量为200-220g/L的H2SO4溶液。
(5)逆流漂洗
(6)镀锌-镍合金
槽液成份：
Figure BSA00000596179000062
Figure BSA00000596179000071
注：槽液温度为室温，阴极电流密度I＝3A/dm2。
(7)逆流漂洗
(8)镀锌
槽液成份：
Figure BSA00000596179000072
注：槽液温度为10-35℃，阴极电流密度I＝3A/dm2。
(9)逆流漂洗
(10)钝化
槽液成分：
铬酐(CrO3)                     6g/L
硫酸(H2SO4)                    3g/L
硝酸(HNO3)                     4g/L
注：槽液温度为10-32℃，钝化时间20-40秒。
(11)逆流漂洗
(12)干燥
实施例4：
(1)除油；
(2)热水洗；
(3)冷水洗；
(4)(腐蚀，用纯水配制含量为200-220g/L的H2SO4溶液。
(5)逆流漂洗
(6)镀锌-镍合金
槽液成份：
Figure BSA00000596179000081
注：槽液温度为室温，阴极电流密度I＝3A/dm2。
(7)逆流漂洗
(8)镀锌
槽液成份：
Figure BSA00000596179000082
Figure BSA00000596179000091
注：槽液温度为10-35℃，阴极电流密度I＝3A/dm2。
(9)逆流漂洗
(10)钝化
槽液成分：
铬酐(CrO3)                     9g/L
硫酸(H2SO4)                    2g/L
硝酸(HNO3)                     2g/L
注：槽液温度为10-32℃，钝化时间20-40秒。
(11)逆流漂洗
(12)干燥
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。任何未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种在金属表面进行防护的锌合金组合电镀方法，包括除油、热水洗、冷水洗、腐蚀、逆流漂洗、电镀锌-镍合金、逆流漂洗、镀锌、逆流漂洗、钝化、逆流漂洗、干燥。其特征在于先实施镀锌-镍合金，后实施镀锌并钝化。其工序为：
A、镀锌-镍合金B、镀锌C、钝化
2.如权利要求1所述的一种在金属表面进行防护的锌合金组合电镀方法，其特征在于镀锌-镍合金槽液的配制：
a)槽液成份：
b)槽液温度为室温，阴极电流密度I＝3A/dm2
3.如权利要求1所述的一种在金属表面进行防护的锌合金组合电镀方法，其特征在于镀锌槽液的配制：
a)槽液成份：
Figure DEST_PATH_FSB00000705246100012
b)槽液温度为室温，阴极电流密度I＝3A/dm2
4.如权利要求1所述的一种在金属表面进行防护的锌合金组合电镀方法，其特征在于钝化槽液的配制：
a)槽液成分：
铬酐(CrO3)   6～9g/L
硫酸(H2SO4)  2～3g/L
硝酸(HNO3)   2～4g/L 
b)槽液温度为10-32℃，钝化时间20-40秒。
5.如权利要求2所述的一种在金属表面进行防护的锌合金组合电镀方法，其特征在于配制镀锌-镍合金槽液的工序为：用纯水配制槽液，水质标准PH为5.5-8.5，电阻率≥100000Ω·cm，硅≤1mg/L，氯化物≤5mg/L。在主镀槽中按槽液总体积50％加入纯水，然后加入31-35g/L的氧化锌，调处糊状，在搅拌状态下加入161-165g/L的氢氧化钠，至溶液澄清透明。将10-15g/L的乙二胺加入上述溶液中，继续搅拌均匀。
将30-35g/L的三乙醇胺溶于少量纯水中充分溶解，然后加入17-19g/L的硫酸镍，加热搅拌，使镍盐全部溶解，将该溶液加入上述主镀槽液中，搅拌均匀。
将5-8g/L的柠檬酸钠和0.5-0.6g/L的香草醛分别用纯水溶解后加入上述主镀槽液中，搅拌均匀。将主镀槽补充加纯水至规定体积，电解24小时后用于电镀生产。
6.如权利要求3所述的一种在金属表面进行防护的锌合金组合电镀方法，其特征在于配制镀锌槽液的工序为：用纯水配制槽液，水质标准PH为5.5-8.5，电阻率≥100000Ω·cm，硅≤1mg/L，氯化物≤5mg/L。在主镀槽中按槽液总体积60％加入纯水，然后加入18-20g/L的氧化锌，搅拌均匀，再在搅拌状态下加入151-155g/L的氢氧化钠，至溶液澄清透明。
将三乙醇胺(15-18g/L)、EDTA(5-8g/L)、香草醛(0.7-0.8g/L)分别用少量纯水充分溶解后，依次在搅拌状态下加入上述主镀槽液中，充分搅拌均匀，加纯水至规定体积，电解16小时后用于电镀生产。
7.如权利要求4所述的一种在金属表面进行防护的锌合金组合电镀方法，其特征在于配制钝化槽液的工序为：在钝化槽中加入规定体积50％的纯水，然后将6-9g/L的铬酐(CrO3)加入其中，进行充分搅拌使其溶解，再将2-3g/L的硫酸(H2SO4)缓慢加入其中，进行充分搅拌，最后将2-4g/L的硝酸(HNO3)缓慢加入其中，进行充分搅拌，加纯水至规定体积，用镀锌试件试钝化合格后投入生产使用。 
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