CN104313551A - 一种提高含镁的铝合金耐腐蚀性能的双层化学镀镍液及工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高含镁的铝合金耐腐蚀性能的双层化学镀镍液及工艺。所述镀镍液包括中性含氟化学镀镍液，其是由以下成份组成的：次磷酸钠、碱式碳酸镍、柠檬酸铵、乳酸、醋酸铵、氟化氢铵，余量为水。双层化学镀镍工艺，包括步骤：1）将含镁的铝合金进行二次浸锌处理；2）将经过二次浸锌处理后的铝合金进行中性含氟化学镀镍处理，3）将经过上步处理的铝合金进行高磷化学镀镍处理。本发明对含镁的铝合金，先进行二次浸锌处理，再进行中性含氟化学镀镍和高磷化学镀镍处理，处理后的工件进行24-28h的盐雾试验，表面没有出现锈点，耐腐蚀性能非常好；而且在镀镍处理过程中无镀液分解的现象；另外，经过双层镀镍处理后，镀层和工件基体的结合力较强。
Description
技术领域
本发明涉及一种提高含镁的铝合金耐腐蚀性能的双层化学镀镍液及工艺。
背景技术
由于铝合金具有良好的耐腐蚀特性和铸造性能，可以用作汽车轮胎的脱模的模具。为了提高铝合金的结构强度并增强其铸造特性，在合金中往往加入一定量的镁元素。
但是含有镁元素的铝合金的耐腐蚀性能较差，在橡胶和模具脱模的过程，橡胶中的硫化物会腐蚀模具表面。因此，需要对其表面进行高耐腐蚀处理。
现有技术中，为解决含镁元素的铝合金的耐腐蚀问题，需要先对铝合金进行二次浸锌处理，再进行酸性高磷化学镀镍，这种处理工艺的缺陷在于：
①镁元素无法进行有效保护，导致最外层保护膜结合力差；②工件进行加工的过程中，次品率非常高，其原因主要是镁的腐蚀，导致化学镀镍溶液的分解；③单纯一次化学镀镍，孔隙率较多，耐腐蚀性能差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高含镁的铝合金耐腐蚀性能的双层化学镀镍液及工艺。
本发明所采取的技术方案是：
一种提高含镁的铝合金耐腐蚀性能的双层化学镀镍液，包括中性含氟化学镀镍液，其是由以下成份组成的：25-30g/L的次磷酸钠、24-30g/L的碱式碳酸镍、8-12g/L的柠檬酸铵、10-15g/L的乳酸、18-22g/L的醋酸铵、10-16g/L的氟化氢铵，余量为水。
还包括高磷化学镀镍液，其是由以下成份组成的：30-35g/L的次磷酸钠、20-24g/L的硫酸镍、8-12g/L的柠檬酸、10-15g/L的甘氨酸、18-22g/L的醋酸钠、余量为水。
所述的中性含氟化学镀镍液是由以下成份组成的：25-28g/L的次磷酸钠、24-30g/L的碱式碳酸镍、10g/L的柠檬酸铵、12g/L的乳酸、20g/L的醋酸铵、10-16g/L的氟化氢铵，余量为水。
所述的高磷化学镀镍液是由以下成份组成的：30-35g/L的次磷酸钠、20-24g/L的硫酸镍、10g/L的柠檬酸、12g/L的甘氨酸、20g/L的醋酸钠、余量为水。
一种提高含镁的铝合金耐腐蚀性能的双层化学镀镍工艺，包括步骤：
1）将含镁的铝合金进行二次浸锌处理；
2）将经过二次浸锌处理后的铝合金进行中性含氟化学镀镍处理，镀镍处理所用的镀镍液为前述中性含氟化学镀镍液；
3）将经过上步处理的铝合金进行高磷化学镀镍处理，镀镍处理所用的镀镍液为前述高磷化学镀镍液。
步骤2）中，镀镍处理的工艺条件为：pH=7.0；温度为80-90℃。
步骤3）中，镀镍处理的工艺条件为：pH=4.8；温度为90-100℃。
本发明的有益效果是：本发明对含镁的铝合金，先进行二次浸锌处理，再进行中性含氟化学镀镍和高磷化学镀镍处理，处理后的工件进行24-28h的盐雾试验，表面没有出现锈点，耐腐蚀性能非常好；而且在镀镍处理过程中无镀液分解的现象；另外，经过双层镀镍处理后，镀层和工件基体的结合力较强。
具体实施方式
一种提高含镁的铝合金耐腐蚀性能的双层化学镀镍液，包括中性含氟化学镀镍液，其是由以下成份组成的：25-30g/L的次磷酸钠、24-30g/L的碱式碳酸镍、8-12g/L的柠檬酸铵、10-15g/L的乳酸、18-22g/L的醋酸铵、10-16g/L的氟化氢铵，余量为水。
还包括高磷化学镀镍液，其是由以下成份组成的：30-35g/L的次磷酸钠、20-24g/L的硫酸镍、8-12g/L的柠檬酸、10-15g/L的甘氨酸、18-22g/L的醋酸钠、余量为水。
优选的，所述的中性含氟化学镀镍液是由以下成份组成的：25-28g/L的次磷酸钠、24-30g/L的碱式碳酸镍、10g/L的柠檬酸铵、12g/L的乳酸、20g/L的醋酸铵、10-16g/L的氟化氢铵，余量为水。
优选的，所述的高磷化学镀镍液是由以下成份组成的：30-35g/L的次磷酸钠、20-24g/L的硫酸镍、10g/L的柠檬酸、12g/L的甘氨酸、20g/L的醋酸钠、余量为水。
一种提高含镁的铝合金耐腐蚀性能的双层化学镀镍工艺，包括步骤：
1）将含镁的铝合金进行二次浸锌处理；
2）将经过二次浸锌处理后的铝合金进行中性含氟化学镀镍处理，镀镍处理所用的镀镍液为前述优选的中性含氟化学镀镍液；
3）将经过上步处理的铝合金进行高磷化学镀镍处理，镀镍处理所用的镀镍液为前述优选的高磷化学镀镍液。
步骤2）中，所述的中性含氟化学镀镍处理的条件为：pH=7.0；温度为80-90℃；优选的，温度为85℃。
步骤3）中，所述的高磷化学镀镍处理的条件为：pH=4.8；温度为90-100℃；优选的，温度为95℃。
需要说明的是：二次浸锌处理为业内公知的常规处理手段。
下面结合具体实施例对本发明的配方做进一步的说明：
实施例1：
一种提高含镁的铝合金（牌号： ZL305）耐腐蚀性能的双层化学镀镍液：
涉及的中性含氟镀镍液的配方组成如下表：
表1：
| 成份与参数 | 含量 |
| 次磷酸钠 | 25g/L |
| 碱式碳酸镍 | 30g/L |
| 柠檬酸铵 | 10g/L |
| 乳酸 | 12g/L |
| 醋酸铵 | 20g/L |
| 氟化氢铵 | 10g/L |
| 水 | 余量 |
| pH | 7.0 |
| 温度 | 85度 |
所涉及的高磷化学镀镍液的组成如下表：
表2：
| 成份与参数 | 含量 |
| 次磷酸钠 | 35g/L |
| 硫酸镍 | 24g/L |
| 柠檬酸 | 10g/L |
| 甘氨酸 | 12g/L |
| 醋酸钠 | 20g/L |
| 水 | 余量 |
| pH | 4.8 |
| 温度 | 95度 |
本实施例中，含镁的铝合金ZL305，经过二次浸锌处理后，进行中性含氟化学镀镍，镀层5微米，再进行高磷化学镀镍处理，镀层15微米。盐雾试验24小时，无锈点。
作为对比，同样的铝合金，经过二次浸锌处理后，直接进行高磷化学镀镍处理（所用的高磷化学镀镍液即是表2中的镀镍液），镀层15微米。盐雾试验24小时，出现锈点。
实施例2：
一种提高含镁的铝合金（型号： AZ91D）耐腐蚀性能的双层化学镀镍液：
涉及的中性含氟镀镍液的组成如下表：
表3：
| 成份与参数 | 含量 |
| 次磷酸钠 | 28g/L |
| 碱式碳酸镍 | 28g/L |
| 柠檬酸铵 | 10g/L |
| 乳酸 | 12g/L |
| 醋酸铵 | 20g/L |
| 氟化氢铵 | 14g/L |
| 水 | 余量 |
| pH | 7.0 |
| 温度 | 85度 |
所涉及的高磷化学镀镍液的组成如下表：
表4：
| 成份与参数 | 含量 |
| 次磷酸钠 | 35g/L |
| 硫酸镍 | 24g/L |
| 柠檬酸 | 10g/L |
| 甘氨酸 | 12g/L |
| 醋酸钠 | 20g/L |
| 水 | 余量 |
| pH | 4.8 |
| 温度 | 95度 |
本实施例中，含镁的铝合金AZ91D，经过二次浸锌处理后，进行中性含氟化学镀镍，镀层4微米，再进行高磷化学镀镍处理，镀层20微米。盐雾试验26小时，无锈点。
作为对比，同样的铝合金，经过二次浸锌处理后，直接进行高磷化学镀镍处理（所用的高磷化学镀镍液即是表4中的镀镍液），镀层20微米。盐雾试验26小时，出现锈点。
实施例3：
一种提高含镁的铝合金（型号： ZL301）耐腐蚀性能的双层化学镀镍液：
涉及的中性含氟镀镍液的组成如下表：
表5：
| 成份与参数 | 含量 |
| 次磷酸钠 | 28g/L |
| 碱式碳酸镍 | 24g/L |
| 柠檬酸铵 | 10g/L |
| 乳酸 | 12g/L |
| 醋酸铵 | 20g/L |
| 氟化氢铵 | 16g/L |
| 水 | 余量 |
| pH | 7.0 |
| 温度 | 85度 |
所涉及的高磷化学镀镍液的组成如下表：
表6：
| 成份与参数 | 含量 |
| 次磷酸钠 | 30g/L |
| 硫酸镍 | 20g/L |
| 柠檬酸 | 10g/L |
| 甘氨酸 | 12g/L |
| 醋酸钠 | 20g/L |
| 水 | 余量 |
| pH | 4.8 |
| 温度 | 95度 |
本实施例中，含镁的铝合金ZL301，经过二次浸锌处理后，进行中性含氟化学镀镍，镀层6微米，再进行高磷化学镀镍处理，镀层25微米。盐雾试验28小时，无锈点。
作为对比，同样的铝合金，经过二次浸锌处理后，直接进行高磷化学镀镍处理（所用的高磷化学镀镍液即是表6中的镀镍液），镀层25微米。盐雾试验28小时，出现较多锈点。
本发明的处理工艺，在对铝合金进行中性含氟化学镀镍与高磷化学镀镍过程中，没有出现镀液分解现象。
对经过双层化学镀镍处理后的铝合金工件表面镀层进行结合力检测，发现：
实施例1-3中，经过双层镀镍处理的工件，其镀层表面均没有出现起泡或脱皮现象；
而实施例1-3中作为对比的铝合金工件（即在二次浸锌处理后，只经过高磷化学镀镍处理的铝合金工件），其镀层表面出现不同程度的脱皮或起泡现象。
所述的结合力检测方法为：将处理后的工件置于220℃下烘烤1h，再浸入室温水中冷却，观察镀层表面是否有脱皮或鼓泡的现象。
Claims (7)
1.一种提高含镁的铝合金耐腐蚀性能的双层化学镀镍液，其特征在于：包括中性含氟化学镀镍液，其是由以下成份组成的：25-30g/L的次磷酸钠、24-30g/L的碱式碳酸镍、8-12g/L的柠檬酸铵、10-15g/L的乳酸、18-22g/L的醋酸铵、10-16g/L的氟化氢铵，余量为水。
2.根据权利要求1所述的一种提高含镁的铝合金耐腐蚀性能的双层化学镀镍液，其特征在于：还包括高磷化学镀镍液，其是由以下成份组成的：30-35g/L的次磷酸钠、20-24g/L的硫酸镍、8-12g/L的柠檬酸、10-15g/L的甘氨酸、18-22g/L的醋酸钠、余量为水。
3.根据权利要求1所述的一种提高含镁的铝合金耐腐蚀性能的双层化学镀镍液，其特征在于：所述的中性含氟化学镀镍液是由以下成份组成的：25-28g/L的次磷酸钠、24-30g/L的碱式碳酸镍、10g/L的柠檬酸铵、12g/L的乳酸、20g/L的醋酸铵、10-16g/L的氟化氢铵，余量为水。
4.根据权利要求2所述的一种提高含镁的铝合金耐腐蚀性能的双层化学镀镍液，其特征在于：所述的高磷化学镀镍液是由以下成份组成的：30-35g/L的次磷酸钠、20-24g/L的硫酸镍、10g/L的柠檬酸、12g/L的甘氨酸、20g/L的醋酸钠、余量为水。
5.一种提高含镁的铝合金耐腐蚀性能的双层化学镀镍工艺，其特征在于：包括步骤：
1）将含镁的铝合金进行二次浸锌处理；
2）将经过二次浸锌处理后的铝合金进行中性含氟化学镀镍处理，镀镍处理所用的镀镍液为权利要求3中所述的中性含氟化学镀镍液；
3）将经过上步处理的铝合金进行高磷化学镀镍处理，镀镍处理所用的镀镍液为权利要求4中所述的高磷化学镀镍液。
6.根据权利要求5所述的一种提高含镁的铝合金耐腐蚀性能的双层化学镀镍工艺，其特征在于：步骤2）中，镀镍处理的工艺条件为：pH=7.0；温度为80-90℃。
7.根据权利要求5所述的一种提高含镁的铝合金耐腐蚀性能的双层化学镀镍工艺，其特征在于：步骤3）中，镀镍处理的工艺条件为：pH=4.8；温度为90-100℃。
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