CN109280922A - 一种钢件化学镀镍磷合金膜层化学退镀的工艺方法 - Google Patents

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旃碧辉
蒋谷峰
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    • C23F—NON-MECHANICAL REMOVAL OF METALLIC MATERIAL FROM SURFACE; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL; MULTI-STEP PROCESSES FOR SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL INVOLVING AT LEAST ONE PROCESS PROVIDED FOR IN CLASS C23 AND AT LEAST ONE PROCESS COVERED BY SUBCLASS C21D OR C22F OR CLASS C25
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Abstract

本发明公开了一种钢件化学镀镍磷合金膜层化学退镀的工艺方法，旨在提供一种退镀速度快的钢件化学镀镍磷合金膜层化学退镀的工艺方法。该工艺方法包括步骤一：有机溶剂除油；步骤二：化学除油；步骤三：退膜处理；以及步骤四：经步骤三处理退膜完全的工件即可进行重新镀覆作业，若暂不进行重新镀覆的工件，干燥后涂刷脱水油防止表面生锈。本发明操作简单，使用的溶液体系稳定，可长期使用。本发明适用于各类钢件化学镀镍磷合金膜层的退镀使用。

Description

一种钢件化学镀镍磷合金膜层化学退镀的工艺方法
技术领域
本发明涉及金属材料表面处理技术领域，尤其是涉及一种钢件化学镀镍磷合金膜层化学退镀的工艺方法。
背景技术
化学镀镍磷合金膜层因其优异的膜厚均匀性、耐磨性和耐蚀性等综合物理化学性能，被广泛运用于航空航天、电子、汽车等领域。但化学镀镍磷合金膜层在实际的生产过程中，常因为操作失误、基体材料缺陷、预处理不当或槽液失效等，导致最终的化学镀镍磷合金膜层产生起皮、鼓泡、结合力不合格、兜气造成局部膜厚不满足要求、后期磕碰膜层掉落造成膜层不完整等缺陷，产生缺陷无法修复的膜层必须完全退除后，重新进行二次镀覆。现有技术中，针对钢件化学镀镍磷合金不合格膜层退除的方法主要有机械打磨法、化学退镀法和电解退镀法。机械打磨耗时长，基体易变形或发生损伤；电解退镀须配置整流器，一次性投入成本相对较大，而且用于几何形状复杂的钢件化学镀镍磷合金膜层退除时，由于退镀速度不均匀易造成基体局部腐蚀或退镀不完全等不良现象；化学退镀无额外的设备投入，成本低，工艺流程简单，操作易于控制。化学退镀主要分为酸性体系退镀和碱性体系退镀，酸性体系退镀是以无机酸作为氧化剂，为常用的传统工艺，其优点是退膜快，缺点是速度不易控制，易腐蚀钢件基体，不适用于精密钢件化学镀镍磷膜层的退镀，而且此退镀液容易产生“黄烟”现象，污染环境；碱性体系退镀以芳香族化合物防染盐S为退镀液的氧化剂，并配以相适应的络合剂，此碱性退镀体系对钢件基体无腐蚀作用，但是退膜速度太慢，耗时长。
为解决传统酸性退镀体系在退除钢件化学镀镍磷合金膜层时会腐蚀基体，和采用现有碱性退镀液退除钢件化学镀镍磷合金膜层耗时长的问题，退镀工艺还须进一步改善。
发明内容
本发明克服了现有技术中的缺点，提供了一种钢件化学镀镍磷合金膜层化学退镀的工艺方法。该工艺方法可提高钢件的退镀速度，且不腐蚀钢件，满足其退镀后重新进行二次镀镍磷的表面要求，尤其适用于精密钢件化学镀镍磷合金膜层的退除。
为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
一种钢件化学镀镍磷合金膜层化学退镀的工艺方法，其包括如下步骤：
步骤一：有机溶剂除油；用有机溶剂对待退膜工件表面进行室温浸泡或涂刷除油，除尽待退镀工件表面的油污；
步骤二：化学除油；将经步骤一处理后的待退膜工件置于钢件专用脱脂剂溶液中脱脂，工艺温度为30～60℃，脱脂时间为10～20min；再依次用40～80℃的热水和流动自来水冲洗干净；冲洗干净的工件表面为浸润状态，呈现连续的水膜；
步骤三：退膜处理；将经步骤二处理的待退膜工件置于退膜液中；所述退膜溶液中，硝基芳香族化合物的含量为60～120g/L，醇胺类络合剂的含量为100～160ml/L，碱金属氢氧化物的含量为70～150g/L，阴离子表面活性剂的含量为1.0～2.5g/L，工艺温度60～85℃；以镍磷合金膜层退除干净即呈现出基体的金属光泽为止，随后用流动冷水冲洗干净；
步骤四：经步骤三处理退膜完全的工件即可进行重新镀覆作业，若暂不进行重新镀覆的工件，干燥后涂刷脱水油防止表面生锈。
优选的是，所述步骤一中的有机溶剂除油为工业酒精或621型快干稀释剂。
优选的是，所述待退膜工件的镍磷合金膜层的厚度为10μm～70μm，所述步骤三中退膜时间为0.5h～5h。
优选的是，所述硝基芳香族化合物为间硝基苯磺酸钠或间硝基苯甲酸钠。
优选的是，所述醇胺类络合剂为乙二胺、二乙醇胺或三乙醇胺。
优选的是，所述碱金属氢氧化物为NaOH。
优选的是，所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十六烷基苯磺酸钠。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
（1）本发明是在现有的碱性退镀溶液体系基础上，开发新的退镀液。采用本发明的碱性溶液进行退膜，不仅消除了传统HNO3退膜溶液中挥发出氮氧化物对环境的污染，同时提高了退镀效率。
（2）本发明中采用碱性溶液进行钢件化学镀镍磷合金膜层退膜，溶液对基体不发生腐蚀作用，适用于钢件精密制件的化学镀镍磷合金层的退镀。
（3）本发明操作简单，使用的溶液体系稳定，可长期使用。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
针对钢件表面化学镀镍磷合金膜层的化学退除方法，包括以下步骤：
步骤一、有机溶剂除油；用有机溶剂对待退镀工件表面进行室温涂刷除油，除尽表面油污并干燥处理；所述的有机溶剂为常用的市售除油有机溶剂，本实施例采用质量分数为100%的工业酒精；
步骤二、化学除油；将经步骤一处理后的待退镀工件浸泡于钢件专用脱脂剂溶液中室温浸泡10min，工艺温度30℃，首先用60℃的热水洗，再用流动自来水冲洗干净，使待退镀工件表面呈现连续的水膜状态；所述的钢件专用脱脂剂为市售产品，本实施例采用质量分数为50%的PA30-IM商品钢件专用脱脂剂；
步骤三、退膜处理；将经步骤二除油完全的待退镀工件置于退膜液中，所述退膜溶液中，间硝基苯磺酸钠的含量为60g/L，NaOH的含量为70g/L，乙二胺的含量为100ml/L，十二烷基硫酸钠的含量为1.0g/L，工艺温度60℃。膜层厚度20um，退膜所用时间2h，显示出金属基体光泽，取出用水冲洗干净。
步骤四、经过步骤三退膜完全的工件进行重新镀覆作业。
本实例退镀后，工件表面呈现原来的金属光泽；重镀后，镀层光亮、平整、均匀、致密，通过光学显微镜观察，镀层无起泡、剥落和裂纹现象；对镀后工件进行热震试验，在200℃、保温1.5小时后取出放入自来水中冷却，往复5次，在光学显微镜下观察，镀层无起泡、剥落和裂纹现象。
实施例2：
钢件表面化学镀镍磷合金膜层的化学退除方法，包括以下步骤：
步骤一、有机溶剂除油；用有机溶剂对待退镀工件表面进行室温涂刷除油，除尽表面油污并干燥处理；所述的有机溶剂为常用的市售除油有机溶剂，本实施例采用质量分数为100%的工业酒精；
步骤二、化学除油；将经步骤一处理后的待退镀工件浸泡于钢件专用脱脂剂溶液中室温浸泡15min，工艺温度45℃；首先用60℃的热水洗，再用流动自来水冲洗干净，使待退镀工件表面呈现连续的水膜状态；所述的钢件专用脱脂剂为市售产品，本实施例采用质量分数为50%的PA30-IM商品钢件专用脱脂剂；
步骤三、退膜处理：将经步骤二除油完全的待退镀工件浸泡于碱性退膜液中，所述碱性退膜液中间硝基苯甲酸钠的含量为100g/L，NaOH的含量为100g/L，乙二胺的含量为130ml/L，十六烷基苯磺酸钠含量为2g/L，工艺温度80℃，膜层厚度20um，退膜所用时间1.5h，显示出金属基体光泽，取出用水冲洗干净。
步骤四、经过步骤三退膜完全的工件进行重新镀覆作业。
本实例退镀后，工件表面呈现原来的金属光泽；重镀后，镀层光亮、平整、均匀、致密，通过光学显微镜观察，镀层无起泡、剥落和裂纹现象；对镀后工件进行热震试验，在200℃、保温1.5小时后取出放入自来水中冷却，往复5次，在光学显微镜下观察，镀层无起泡、剥落和裂纹现象；
实施例3
钢件表面化学镀镍磷合金膜层的化学退除方法，包括以下步骤：
步骤一、有机溶剂除油；用有机溶剂对待退镀工件表面进行室温涂刷除油，除尽表面油污并干燥处理；所述的有机溶剂为常用的市售除油有机溶剂，本实施例采用621型快干稀释剂；
步骤二、化学除油；将经步骤一处理后的待退镀工件浸泡于钢件专用脱脂剂溶液中室温浸泡20min，工艺温度60℃，首先用热水洗，再用流动自来水冲洗干净，使待退镀工件表面呈现连续的水膜状态；所述的钢件专用脱脂剂为市售产品，本实施例采用质量分数为50%的PA30-IM商品钢件专用脱脂剂；
步骤三、退膜处理；将经步骤二除油完全的待退镀工件浸泡于碱性退膜液中，所述碱性退膜液中间硝基苯磺酸钠的含量为120g/L，NaOH的含量为150g/L，三乙醇胺的含量为160ml/L，十二烷基硫酸钠含量为2.5g/L，工艺温度85℃，膜层厚度20um，退膜所用时间1h，显示出金属基体光泽，取出用水冲洗干净。
步骤四、经过步骤三退膜完全的工件进行重新镀覆作业。
本实例退镀后，工件表面呈现原来的金属光泽；重镀后，镀层光亮、平整、均匀、致密，通过光学显微镜观察，镀层无起泡、剥落和裂纹现象；对镀后工件进行热震试验，在220℃、保温1.5小时后取出放入自来水中冷却，往复5次，在光学显微镜下观察，镀层无起泡、剥落和裂纹现象。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种钢件化学镀镍磷合金膜层化学退镀的工艺方法，其特征在于包括如下步骤：
步骤一：有机溶剂除油；用有机溶剂对待退膜工件表面进行室温浸泡或涂刷除油，除尽待退镀工件表面的油污；
步骤二：化学除油；将经步骤一处理后的待退膜工件置于钢件专用脱脂剂溶液中脱脂，工艺温度为30～60℃，脱脂时间为10～20min；再依次用40～80℃的热水和流动自来水冲洗干净；冲洗干净的工件表面为浸润状态，呈现连续的水膜；
步骤三：退膜处理；将经步骤二处理的待退膜工件置于退膜液中；所述退膜溶液中，硝基芳香族化合物的含量为60～120g/L，醇胺类络合剂的含量为100～160ml/L，碱金属氢氧化物的含量为70～150g/L，阴离子表面活性剂的含量为1.0～2.5g/L，工艺温度60～85℃；以镍磷合金膜层退除干净即呈现出基体的金属光泽为止，随后用流动冷水冲洗干净；
步骤四：经步骤三处理退膜完全的工件即可进行重新镀覆作业，若暂不进行重新镀覆的工件，干燥后涂刷脱水油防止表面生锈。
2.根据权利要求1所述钢件化学镀镍磷合金膜层化学退镀的工艺方法，其特征在于：所述步骤一中的有机溶剂除油为工业酒精或621型快干稀释剂。
3.根据权利要求1所述钢件化学镀镍磷合金膜层化学退镀的工艺方法，其特征在于：所述待退膜工件的镍磷合金膜层的厚度为10μm～70μm，所述步骤三中退膜时间为0.5h～5h。
4.根据权利要求1所述钢件化学镀镍磷合金膜层化学退镀的工艺方法，其特征在于：所述硝基芳香族化合物为间硝基苯磺酸钠或间硝基苯甲酸钠。
5.根据权利要求1所述钢件化学镀镍磷合金膜层化学退镀的工艺方法，其特征在于：所述醇胺类络合剂为乙二胺、二乙醇胺或三乙醇胺。
6.根据权利要求1所述钢件化学镀镍磷合金膜层化学退镀的工艺方法，其特征在于：所述碱金属氢氧化物为NaOH。
7.根据权利要求1所述钢件化学镀镍磷合金膜层化学退镀的工艺方法，其特征在于：所述阴离子表面活性剂为十二烷基硫酸钠、十二烷基苯磺酸钠或十六烷基苯磺酸钠。
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