CN103898577A - 一种镁合金压铸件表面电镀铬预处理工艺 - Google Patents

一种镁合金压铸件表面电镀铬预处理工艺 Download PDF

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钱永清
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Abstract

本发明公开了一种镁合金压铸件表面电镀铬预处理工艺，所述工艺包括碱洗、酸洗和活化步骤，其中：碱洗溶液包括：NaOH、Na2CO3·10H2O、十二烷基硫酸钠、余量为水；工艺为：温度：60-80℃，时间：6-10min；酸洗溶液包括：磷酸、Na3PO4·12H2O、硝酸铁、高锰酸钾、硫酸锌、余量为水；工艺为：温度：20-40℃，时间：30-40s；活化溶液包括：K4P2O7·3H2O、Na2CO3、NH2HF、余量为水；温度：55-65℃，时间：2-6min。

Description

一种镁合金压铸件表面电镀铬预处理工艺
技术领域
本发明涉及电镀技术领域，尤其涉及一种镁合金压铸件表面电镀铬预处理工艺。
背景技术
镁合金被誉为21世纪的绿色金属结构材料，具有密度低、比强度和比刚度高且阻尼性、切削性、铸造性能优越，在汽车工业、航天航空工业、电子工业上得到了日益广泛的应用。镁原料丰富，在自然资源中处于第八位，但作为结构材料，其耐蚀性差制约了它更广泛的使用的主要原因。
镁的标准电极电势为-2.34V，具有很高的反应活性，在空气或溶液中，镁合金会很快生成一层极薄的钝化膜，从而导致电镀或化学镀时金属镀层与镁基底附着力不强，达不到使用要求，此外根据对镁合金材料金属组织的观察可知，镁合金是由纯度较高的镁而形成α相，及由合金成份而形成的β相构成，其中β目分布不均匀且电势高于α相，故镁合金表面电势分布不均，在处理液中容易发生电偶腐蚀使得镁合金表面电镀或化学镀变得困难，因此欲获得具有良好结合力的金属镀层，在电镀和化学镀前必需先对镁合金材料进行特殊的前处理以除去表面的钝化膜和偏析层，以便得到一个均匀、干净的表面。
目前基于镁合金电镀或化学镀的表面前处理常用方法有：Dow[1]公司开发的浸锌法工艺，主要流程为：除油→阳极清洗→酸蚀→酸活化→浸锌→氰化镀铜。在此基础上，已不断进行改进，如Olsen[2]提出的Norsk-Hydro工艺：除油→酸蚀→碱处理→浸锌→氰化镀铜，Dennis[3]提出了WCM工艺：除油→酸蚀→酸活化→浸锌→氰化镀铜。这些前处理工艺镀液中含有剧毒氰化物，产生的废液处理费用高。
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电镀的方法。因此，希望能够开发出一种环保的电镀工艺来满足现代化的得清洁节能的生产要求。
镁合金压铸件已广泛应用于汽车、交通、航空航天等领域，其中某些压铸件的应用需要表面设置电镀层，然而，现有技术中关于镁合金压铸件的电镀技术的报道很少。而电镀铬的预处理步骤对最终镀覆效果有重要的影响。
发明内容
本发明的目的在于提出一种镁合金压铸件表面电镀铬预处理工艺，该工艺通过对预处理溶液组分的调整，使得预处理效果优异，为后续镀覆打下良好的基础。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
一种镁合金压铸件表面电镀铬预处理工艺，所述工艺包括碱洗、酸洗和活化步骤，其中：
碱洗：碱洗溶液：NaOH16-22g/L，Na2CO3·10H2O13-17g/L，十二烷基硫酸钠0.5-0.9g/L，余量为水；工艺为：温度：60-80℃，时间：6-10min；
酸洗：酸洗溶液：磷酸24-28g/L，Na3PO4·12H2O17-21g/L，硝酸铁15-25g/L，高锰酸钾31-35g/L，硫酸锌4-8g/L，余量为水；工艺为：温度：20-40℃，时间：30-40s；
活化：活化溶液：K4P2O7·3H2O：125-145g/L，Na2CO3：18-32g/L，NH2HF：9-11g/L，余量为水；工艺为：温度：55-65℃，时间：2-6min。
本发明具有的优点：
本发明通过对预处理的碱洗、酸洗和活化溶液的选择以及含量的调整，使得预处理效果优异，为后续镀覆打下良好的基础，为获得结合力强的镀层提供了保证。并且选用的氟化物用量比现有技术少，工艺绿色环保。
具体实施方式
实施例一
一种镁合金压铸件表面电镀铬预处理工艺，所述工艺包括碱洗、酸洗和活化步骤，其中：
碱洗：碱洗溶液：NaOH16g/L，Na2CO3·10H2O17g/L，十二烷基硫酸钠0.5g/L，余量为水；工艺为：温度：60-80℃，时间：10min；
酸洗：酸洗溶液：磷酸24g/L，Na3PO4·12H2O21g/L，硝酸铁15g/L，高锰酸钾35g/L，硫酸锌4g/L，余量为水；工艺为：温度：20-40℃，时间：40s；
活化：活化溶液：K4P2O7·3H2O：125g/L，Na2CO3：32g/L，NH2HF：9g/L，余量为水；工艺为：温度：55-65℃，时间：6min。
实施例二
一种镁合金压铸件表面电镀铬预处理工艺，所述工艺包括碱洗、酸洗和活化步骤，其中：
碱洗：碱洗溶液：NaOH22g/L，Na2CO3·10H2O13g/L，十二烷基硫酸钠0.9g/L，余量为水；工艺为：温度：60-80℃，时间：6min；
酸洗：酸洗溶液：磷酸28g/L，Na3PO4·12H2O17g/L，硝酸铁25g/L，高锰酸钾31g/L，硫酸锌8g/L，余量为水；工艺为：温度：20-40℃，时间：30s；
活化：活化溶液：K4P2O7·3H2O：145g/L，Na2CO3：18g/L，NH2HF：11g/L，余量为水；工艺为：温度：55-65℃，时间：2min。
实施例三
一种镁合金压铸件表面电镀铬预处理工艺，所述工艺包括碱洗、酸洗和活化步骤，其中：
碱洗：碱洗溶液：NaOH19g/L，Na2CO3·10H2O15g/L，十二烷基硫酸钠0.7g/L，余量为水；工艺为：温度：60-80℃，时间：8min；
酸洗：酸洗溶液：磷酸26g/L，Na3PO4·12H2O19g/L，硝酸铁20g/L，高锰酸钾33g/L，硫酸锌5g/L，余量为水；工艺为：温度：20-40℃，时间：35s；
活化：活化溶液：K4P2O7·3H2O：135g/L，Na2CO3：25g/L，NH2HF：10g/L，余量为水；工艺为：温度：55-65℃，时间：4min。

Claims (1)

1.一种镁合金压铸件表面电镀铬预处理工艺，其特征在于，所述工艺包括碱洗、酸洗和活化步骤，其中：
碱洗：碱洗溶液：NaOH16-22g/L，Na2CO3·10H2O13-17g/L，十二烷基硫酸钠0.5-0.9g/L，余量为水；工艺为：温度：60-80℃，时间：6-10min；
酸洗：酸洗溶液：磷酸24-28g/L，Na3PO4·12H2O17-21g/L，硝酸铁15-25g/L，高锰酸钾31-35g/L，硫酸锌4-8g/L，余量为水；工艺为：温度：20-40℃，时间：30-40s；
活化：活化溶液：K4P2O7·3H2O：125-145g/L，Na2CO3：18-32g/L，NH2HF：9-11g/L，余量为水；工艺为：温度：55-65℃，时间：2-6min。
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