CN106119907A - 一种汽车不锈钢尾气装饰件的镀铬方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种汽车不锈钢尾气装饰件的镀铬方法，包括以下步骤：使用化学除油剂对汽车不锈钢尾气装饰件进行除油处理，然后再进行电化学除油，清洁完毕后再浸入强酸液中活化，然后放入电镀槽中，先用正常电镀电流密度的1.5‑2倍的电流电镀3‑5分钟，再用正常电镀电流进行电镀，即得。采用本发明提供的镀铬方法得到镀层表面均匀、平整，镀层结构致密，提高了装饰件表面的光洁度，使其外观更亮洁，且镀层的硬度、防腐蚀性、耐磨性、结合力、耐腐蚀性、耐磨性、电化学等性能方面也有出色的表现，相比使用常规镀铬方法的镀层，具有优秀的综合性能，可适应各类使用环境，尤其在恶劣的使用环境下优势愈加明显，具有广阔的应用前景。

Description

一种汽车不锈钢尾气装饰件的镀铬方法
技术领域
本发明涉及电镀技术领域，具体涉及一种汽车不锈钢尾气装饰件的镀铬方法。
背景技术
铬是一种微带蓝色的银白色金属，相对原子质量51.99，密度6.98～7.21g/cm3，熔点为1875～1920℃，金属铬在空气中极易钝化，表面形成一层极薄的钝化膜，从而显示出贵金属的性质。
镀铬层具有很高的硬度，根据镀液成分和工艺条件不同，其硬度可在很大范围400～1200HV内变化。镀铬层有较好的耐热性，在500℃以下加热，其光泽性、硬度均无明显变化，温度大于500℃开始氧化变色，大于700℃硬度开始降低。镀铬层的摩擦系数小，特别是干摩擦系数，在所有的金属中是最低的。所以镀铬层具有很好的耐磨性。铬镀层具有良好的化学稳定性，在碱、硫化物、硝酸和大多数有机酸中均不发生作用，所以镀铬工艺已经成为了电镀行业应用最广泛的电镀技术之一。
镀铬工艺对金属的镀层强度、耐腐蚀方面的性能有很大关联，尤其是镀铬的预处理过程对铬层影响很大，很多镀铬失败都源于预处理工作不到位，如脱脂、除蜡、除油、活化不到位等问题，导致镀铬时质量低下，镀层性能达不到使用要求；电镀的电镀液成分、电镀时间、电流密度大小的对电镀质量也有很大关系，不仅要注意镀铬的预处理，镀铬过程同样要严格控制技术参数。因此，需要开发一种低成本、提高镀铬层硬度，又能保持镀铬层致密结构，还能提高镀铬层沉积速度的镀铬新技术。
发明内容
本发明旨在提供一种汽车不锈钢尾气装饰件的镀铬方法，采用该镀铬方法不仅可以使不锈钢零部件的外观更亮，同时增加了零部件表面的光洁度、防腐蚀性能、耐磨性，大大提高其在恶劣环境下的使用。
为实现上述发明目的，本发明的技术方案如下：
本发明的汽车不锈钢尾气装饰件的镀铬方法，包括以下步骤：
(1)化学除油：将汽车不锈钢尾气装饰件浸泡于化学除油剂中，保持温度为70-90℃，处理时间为2-6min，然后取出，用热水冲洗干净；
(2)阳极电化学除油：以碱性溶液为电解液，以化学除油后的装饰件为阳极，进行电化学除油处理，电流密度为0.3-0.6A/dm2，操作温度为65-90℃，除油时间为5-10min，处理结束后将其用热水清洗干净；
(3)浸酸活化：将阳极电化学除油后的装饰件浸入强酸液中活化30-75s，然后将完成酸活化的装饰件清洗干净，干燥待用；
(4)电镀：在电镀槽中加入电镀液，将浸酸活化后的装饰件放入电镀槽，先用正常电镀电流密度的1.5-2倍的电流电镀3-5min，然后再用正常电镀电流进行电镀，即得。
所述步骤(1)的化学除油剂包括十二烷基二乙醇酞胺、十二烷基硫酸钠、OP-10乳化剂、TX-10、三乙醇胺油酸皂、天然改性非离子表面活性剂CH-3-水溶性皂-强渗透剂AA-270复合表面活性剂中的一种或一种以上的混合。
所述步骤(3)的强酸液为浓盐酸和浓硫酸的混合物，浓盐酸和浓硫酸的体积配比为：浓盐酸：浓硫酸＝1:7-12。
所述步骤(4)中正常电镀电流的密度为75-90A/dm2。
所述步骤(5)的电镀液包括以下重量份的原料：铬酸酐200-250份、浓硫酸1-2份、氟硅酸4-6份。
所述步骤(1)和(2)的热水温度为50-75℃。
所述步骤(2)的碱性溶液包括以下重量份的原料：氢氧化钠5-30份、碳酸钠15-45份、磷酸钠20-100份、硅酸钠5-15份。
本发明的有益效果为：
(1)本发明对汽车不锈钢尾气装饰件进行电镀时，先以比正常电流密度大1.5-2倍的电流对装饰件进行短时间冲击，可以使阴极极化增大，让装饰件表面迅速沉积一层铬，然后再恢复到正常电流密度施镀，这样可以提高镀铬质量，缩短镀铬时间；
(2)本发明采用化学-电化学除油的组合方法对汽车不锈钢尾气装饰件的表面进行除油清洁，除油过程中产生的泡沫既不会产生氢爆，又避免了碱雾的溢出；且简化了工艺流程，节省场地和设备，减少库存，既改善了工作条件及环境，又创造了可观的经济效益；
(3)采用本发明提供的镀铬方法加工出来的镀铬装饰件，镀层表面均匀、平整，电镀液分散性好，镀层结构致密，提高了装饰件表面的光洁度，使其外观更亮，且其硬度、防腐蚀性、耐磨性、结合力、耐腐蚀性、耐磨性、电化学等性能方面也有出色的表现，相比用常规镀铬方法的镀层，具有优秀的综合性能，可适应各类使用环境，尤其在恶劣的使用环境下优势愈加明显，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面通过实施例进一步说明本发明。应该理解的是，本发明的实施例是用于说明本发明而不是对本发明的限制。根据本发明的实质对本发明进行的简单改进都属于本发明要求保护的范围。
实施例1
本发明的汽车不锈钢尾气装饰件的镀铬方法，包括以下步骤：
(1)化学除油：将汽车不锈钢尾气装饰件浸泡于化学除油剂中，保持温度为70℃，处理时间为2min，然后取出，用50℃的热水冲洗干净；
(2)阳极电化学除油：以碱性溶液为电解液，以化学除油后的装饰件为阳极，进行电化学除油处理，电流密度为0.3A/dm2，操作温度为65℃，除油时间为5min，处理结束后将其用50℃的热水清洗干净；
(3)浸酸活化：将阳极电化学除油后的装饰件浸入强酸液中活化30s，然后将完成酸活化的装饰件清洗干净，干燥待用；
(4)电镀：在电镀槽中加入电镀液，将浸酸活化后的装饰件放入电镀槽，先用正常电镀电流密度的2倍的电流电镀3min，然后再用正常电镀电流进行电镀，即得。
所述步骤(1)的化学除油剂包括十二烷基二乙醇酞胺、十二烷基硫酸钠、OP-10乳化剂。
所述步骤(3)的强酸液为浓盐酸和浓硫酸的混合物，浓盐酸和浓硫酸的体积配比为：浓盐酸：浓硫酸＝1:7。
所述步骤(4)中正常电镀电流的密度为75A/dm2。
所述步骤(5)的电镀液包括以下原料：铬酸酐200g、浓硫酸1g、氟硅酸4g。
所述步骤(2)的碱性溶液包括以下原料：氢氧化钠5g、碳酸钠15g、磷酸钠20g、硅酸钠5g。
实施例2
本发明的汽车不锈钢尾气装饰件的镀铬方法，包括以下步骤：
(1)化学除油：将汽车不锈钢尾气装饰件浸泡于化学除油剂中，保持温度为75℃，处理时间为3min，然后取出，用59℃的热水冲洗干净；
(2)阳极电化学除油：以碱性溶液为电解液，以化学除油后的装饰件为阳极，进行电化学除油处理，电流密度为0.4A/dm2，操作温度为73℃，除油时间为6min，处理结束后将其用60℃的热水清洗干净；
(3)浸酸活化：将阳极电化学除油后的装饰件浸入强酸液中活化40s，然后将完成酸活化的装饰件清洗干净，干燥待用；
(4)电镀：在电镀槽中加入电镀液，将浸酸活化后的装饰件放入电镀槽，先用正常电镀电流密度的1.8倍的电流电镀4min，然后再用正常电镀电流进行电镀，即得。
所述步骤(1)的化学除油剂包括OP-10乳化剂、TX-10和三乙醇胺油酸皂。
所述步骤(3)的强酸液为浓盐酸和浓硫酸的混合物，浓盐酸和浓硫酸的体积配比为：浓盐酸：浓硫酸＝1:8。
所述步骤(4)中正常电镀电流的密度为80A/dm2。
所述步骤(5)的电镀液包括以下原料：铬酸酐212g、浓硫酸1.2g、氟硅酸4.5g。
所述步骤(2)的碱性溶液包括以下原料：氢氧化钠10g、碳酸钠22g、磷酸钠45g、硅酸钠8g。
实施例3
本发明的汽车不锈钢尾气装饰件的镀铬方法，包括以下步骤：
(1)化学除油：将汽车不锈钢尾气装饰件浸泡于化学除油剂中，保持温度为78℃，处理时间为4min，然后取出，用63℃的热水冲洗干净；
(2)阳极电化学除油：以碱性溶液为电解液，以化学除油后的装饰件为阳极，进行电化学除油处理，电流密度为0.5A/dm2，操作温度为77℃，除油时间为7min，处理结束后将其用65℃的热水清洗干净；
(3)浸酸活化：将阳极电化学除油后的装饰件浸入强酸液中活化50s，然后将完成酸活化的装饰件清洗干净，干燥待用；
(4)电镀：在电镀槽中加入电镀液，将浸酸活化后的装饰件放入电镀槽，先用正常电镀电流密度的1.7倍的电流电镀4min，然后再用正常电镀电流进行电镀，即得。
所述步骤(1)的化学除油剂为天然改性非离子表面活性剂CH-3-水溶性皂-强渗透剂AA-270的复合表面活性剂。
所述步骤(3)的强酸液为浓盐酸和浓硫酸的混合物，浓盐酸和浓硫酸的体积配比为：浓盐酸：浓硫酸＝1:9。
所述步骤(4)中正常电镀电流的密度为82A/dm2。
所述步骤(5)的电镀液包括以下原料：铬酸酐220g、浓硫酸1.5g、氟硅酸5g。
所述步骤(2)的碱性溶液包括以下原料：氢氧化钠15g、碳酸钠28g、磷酸钠60g、硅酸钠10g。
实施例4
本发明的汽车不锈钢尾气装饰件的镀铬方法，包括以下步骤：
(1)化学除油：将汽车不锈钢尾气装饰件浸泡于化学除油剂中，保持温度为84℃，处理时间为5min，然后取出，用65℃的热水冲洗干净；
(2)阳极电化学除油：以碱性溶液为电解液，以化学除油后的装饰件为阳极，进行电化学除油处理，电流密度为0.6A/dm2，操作温度为83℃，除油时间为9min，处理结束后将其用75℃的热水清洗干净；
(3)浸酸活化：将阳极电化学除油后的装饰件浸入强酸液中活化60s，然后将完成酸活化的装饰件清洗干净，干燥待用；
(4)电镀：在电镀槽中加入电镀液，将浸酸活化后的装饰件放入电镀槽，先用正常电镀电流密度的1.6倍的电流电镀5min，然后再用正常电镀电流进行电镀，即得。
所述步骤(1)的化学除油剂包括十二烷基二乙醇酞胺、三乙醇胺油酸皂、天然改性非离子表面活性剂CH-3-水溶性皂-强渗透剂AA-270的复合表面活性剂。
所述步骤(3)的强酸液为浓盐酸和浓硫酸的混合物，浓盐酸和浓硫酸的体积配比为：浓盐酸：浓硫酸＝1:11。
所述步骤(4)中正常电镀电流的密度为86A/dm2。
所述步骤(5)的电镀液包括以下原料：铬酸酐235g、浓硫酸1.7g、氟硅酸5.5g。
所述步骤(2)的碱性溶液包括以下原料：氢氧化钠23g、碳酸钠37g、磷酸钠80g、硅酸钠12g。
实施例5
本发明的汽车不锈钢尾气装饰件的镀铬方法，包括以下步骤：
(1)化学除油：将汽车不锈钢尾气装饰件浸泡于化学除油剂中，保持温度为90℃，处理时间为6min，然后取出，用75℃的热水冲洗干净；
(2)阳极电化学除油：以碱性溶液为电解液，以化学除油后的装饰件为阳极，进行电化学除油处理，电流密度为0.6A/dm2，操作温度为90℃，除油时间为10min，处理结束后将其用68℃的热水清洗干净；
(3)浸酸活化：将阳极电化学除油后的装饰件浸入强酸液中活化75s，然后将完成酸活化的装饰件清洗干净，干燥待用；
(4)电镀：在电镀槽中加入电镀液，将浸酸活化后的装饰件放入电镀槽，先用正常电镀电流密度的1.5倍的电流电镀5min，然后再用正常电镀电流进行电镀，即得。
所述步骤(1)的化学除油剂包括包括OP-10乳化剂、TX-10、三乙醇胺油酸皂、天然改性非离子表面活性剂CH-3-水溶性皂-强渗透剂AA-270的复合表面活性剂。
所述步骤(3)的强酸液为浓盐酸和浓硫酸的混合物，浓盐酸和浓硫酸的体积配比为：浓盐酸：浓硫酸＝1:12。
所述步骤(4)中正常电镀电流的密度为90A/dm2。
所述步骤(5)的电镀液包括以下原料：铬酸酐250g、浓硫酸2g、氟硅酸6g。
所述步骤(2)的碱性溶液包括以下原料：氢氧化钠30g、碳酸钠45g、磷酸钠100g、硅酸钠15g。
镀层性能分析
试验1镀层厚度、硬度性能测试
表1为使用不同镀铬方法的不锈钢试片的镀层厚度和硬度，试验设10个处理，处理1-5分别使用本发明实施例1-5提供的镀铬方法；处理6-10使用常规的镀铬方法，该方法是将不锈钢试片精抛打磨后，使用化学除油剂清洁试片表面15min，再以LD1160为电解液，使用电流密度为8A/dm2的电流对试片进行电化学除油3min，将表面清洁完毕的试片浸入30％稀盐酸中活化1min，然后放入含络酐和浓硫酸的铬酸镀液中反刻蚀2min，反刻蚀结束后将试片漂洗干燥，放入电镀槽中，加入电镀液进行施镀1-6min，电镀液由络酐、浓硫酸、三价铬离子、甲基磺酸盐等原料组成，施镀条件为电镀电流密度为50-65A/dm2，操作温度为50-66℃。处理1-10均为统一制式的不锈钢试片。
表1使用不同镀铬方法的不锈钢试片的镀层厚度和硬度数据表
表1
如表1所示，处理1-5的镀层平均厚度为30.6μm，处理6-10镀层的平均厚度为17.4μm，使用本发明的镀铬方法比常规方法的镀层厚度增加75.86％，镀层厚度明显增加；处理1-5的镀层厚度较大，说明电镀的电流效率高，镀层表面均匀，处理6-10的镀层厚度较小，说明在电镀过程中电流的效率低，镀层表面粗糙、不均匀，以上数据说明本发明提供的镀铬方法有助于提高电流效率，提高镀层表面平整度和电镀液分散性；硬度高是铬镀层优于其它镀层的重要特性之一，对于镀铬层，尤其是功能性镀铬层，必须具有较高的硬度才能延长其使用寿命，处理1-5的平均硬度为1079.2HV100，处理6-10的平均硬度为770.4HV100，使用本发明的镀铬方法比常规镀铬方法的镀层硬度增加40.08％，硬度增加幅度大，说明使用本发明提供的镀铬方法加工得到的零部件，具有优秀的硬度和抗变形能力。
试验2镀层耐蚀性测试
使用试验1中的10个处理试片进行盐雾试验，分别使用5％氯化钠对试验1中的10个处理试片连续喷雾72小时，结果表明：处理1和2在实验开始的第25小时表面出现少许棕色点蚀现象，到试验第72小时，表面棕色点蚀现象少量增加，处理3-5在试验期间无棕色点蚀现象出现；处理6-10在试验开始的第10-15小时内，分别出现了不同程度的棕色点蚀现象，至实验结束试片表面腐蚀严重，说明随着铬镀层厚度的增加，盐雾能直接到达金属基体的裂纹和空隙的数量减少，从而提高耐蚀性，具有良好的防腐蚀性能。本文还比较了使用本发明提供的镀铬方法和常规镀铬方法得到的镀层的不同性能，包括结合力、耐磨性、电化学等性能，使用本发明提供的镀铬方法的镀层的性能均比常规镀铬方法的镀层的性能优秀，在此不一一列出。

Claims (7)

1.一种汽车不锈钢尾气装饰件的镀铬方法，其特征在于包括以下步骤：
（1）化学除油：将汽车不锈钢尾气装饰件浸泡于化学除油剂中，保持温度为70-90℃，处理时间为2-6min，然后取出，用热水冲洗干净；
（2）阳极电化学除油：以碱性溶液为电解液，以化学除油后的装饰件为阳极，进行电化学除油处理，电流密度为0.3-0.6A/dm2，操作温度为65-90℃，除油时间为5-10min，处理结束后将其用热水清洗干净；
（3）浸酸活化：将阳极电化学除油后的装饰件浸入强酸液中活化30-75s，然后将完成酸活化的装饰件清洗干净，干燥待用；
（4）电镀：在电镀槽中加入电镀液，将浸酸活化后的装饰件放入电镀槽，先用正常电镀电流密度的1.5-2倍的电流电镀3-5min，然后再用正常电镀电流进行电镀，即得。
2.如权利要求1所述的汽车不锈钢汽车尾气装饰件的镀铬方法，其特征在于：所述步骤（1）的化学除油剂包括十二烷基二乙醇酞胺、十二烷基硫酸钠、OP-10乳化剂、TX-10、三乙醇胺油酸皂、天然改性非离子表面活性剂CH-3-水溶性皂-强渗透剂AA-270复合表面活性剂中的一种或一种以上的混合。
3.如权利要求1所述的汽车不锈钢汽车尾气装饰件的镀铬方法，其特征在于：所述步骤（3）的强酸液为浓盐酸和浓硫酸的混合物，浓盐酸和浓硫酸的体积配比为：浓盐酸：浓硫酸=1:7-12。
4.如权利要求1所述的汽车不锈钢汽车尾气装饰件的镀铬方法，其特征在于：所述的步骤（4）的正常电镀电流的密度为75-90 A/dm2。
5.如权利要求1或4所述的汽车不锈钢汽车尾气装饰件的镀铬方法，其特征在于：所述步骤（5）的电镀液包括以下重量份的原料：铬酸酐200-250份、浓硫酸1-2份、 氟硅酸4-6份。
6.如权利要求1所述的汽车不锈钢汽车尾气装饰件的镀铬方法，其特征在于：所述步骤（1）和（2）的热水温度为50-75℃。
7.如权利要求1所述的汽车不锈钢汽车尾气装饰件的镀铬方法，其特征在于：所述步骤（2）的碱性溶液包括以下重量份的原料：氢氧化钠5-30份、碳酸钠15-45份、磷酸钠20-100份、硅酸钠5-15份。
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