CN109722690A - 一种减少高强度钢表面锌镍镀层氢脆性能的方法 - Google Patents
一种减少高强度钢表面锌镍镀层氢脆性能的方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109722690A CN109722690A CN201811581516.4A CN201811581516A CN109722690A CN 109722690 A CN109722690 A CN 109722690A CN 201811581516 A CN201811581516 A CN 201811581516A CN 109722690 A CN109722690 A CN 109722690A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- strength steel
- zinc
- high strength
- washing
- water washing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 42
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 title claims abstract description 42
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 37
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 239000010959 steel Substances 0.000 title claims abstract description 31
- QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N nickel zinc Chemical compound [Ni].[Zn] QELJHCBNGDEXLD-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 23
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 11
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 claims abstract description 20
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 15
- 238000005238 degreasing Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000008367 deionised water Substances 0.000 claims abstract description 5
- 229910021641 deionized water Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 150000002431 hydrogen Chemical class 0.000 claims abstract description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 claims description 29
- CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N Acetone Chemical compound CC(C)=O CSCPPACGZOOCGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 238000004821 distillation Methods 0.000 claims description 7
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 230000005518 electrochemistry Effects 0.000 claims description 4
- 238000002203 pretreatment Methods 0.000 claims description 4
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 claims 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 4
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 abstract 2
- 238000005530 etching Methods 0.000 abstract 2
- 238000000861 blow drying Methods 0.000 abstract 1
- 238000005498 polishing Methods 0.000 abstract 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 10
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 10
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 125000004435 hydrogen atom Chemical group [H]* 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 4
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 2
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 2
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 2
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 206010007247 Carbuncle Diseases 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 1
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006356 dehydrogenation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000010791 quenching Methods 0.000 description 1
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Electroplating Methods And Accessories (AREA)
Abstract
本发明公开了一种减少高强度钢表面锌镍镀层氢脆性能的方法，对高强度钢进行打磨，用去离子水冲洗，再脱脂后自然晾干备用；电镀前对高强度钢表面依次进行有机除油、化学除油、水洗、弱浸蚀、水洗、浸蚀、水洗、蒸馏水洗一系列前处理；进行阴‑阳极联合锌镍合金电镀，其后进行水洗，蒸馏水洗，冷风吹干；阴‑阳极联合锌镍合金电镀是指，在整个电镀过程中使高强度钢镀件在阴‑阳极之间不断转换，并根据电化学法拉第定律设定阴‑阳极转换时长，使得高强度钢镀件中既没有渗氢发生，同时锌镍合金镀层能正常生长。本发明高效、工艺简单、操作性强，减小氢脆。
Description
技术领域
本发明属于应用电化学技术领域，特别是涉及一种减少镀层氢脆性能的技术，具体指一种减少高强度钢表面锌镍镀层氢脆性能的方法。
背景技术
氢对于金属的不良影响早在1864年就已经被观察到，氢脆是金属由于吸氢而变成低塑性状态的现象，是一种非常严重的破坏现象。极少的氢就会导致金属变脆，几乎所有金属都有吸氢变脆的倾向，很多金属及合金都会由于吸氢而降低塑性，与外应力共同作用后，可能引发应力腐蚀，甚至能发生自行断裂。高强度钢目前在我国航天航空领域广泛使用,是一种综合性能优良的结构材料，电镀防护时超高强度钢对氢脆较敏感、使用中又有拉应力存在时便可能发生氢脆,使构件机械性能失效，引发事故。对于高强度钢、薄钢片及弹簧件，为保证其力学性能，绝对避免发生氢脆。由于金属及其合金材料，尤其是高强度钢在工业上的应用广泛，所以氢脆对其造成的危害问题就越来越尖锐起来。
电镀过程中为了使得金属离子在镀件上进行沉积，通常要使得镀件作为阴极，使镀液中的金属离子在镀件表面放电沉积从而形成镀层。由于镀液一般为水溶液，因此在电镀的过程中阴极不可避免要发生析氢过程，尤其是阴极电位与析氢电位较为接近时该过程更为剧烈。水中的H+在阴极放电后生产H原子，在电场的驱动下，高活性的H原子会渗透进镀层及基体金属晶格内部，形成氢脆。对于金属的电镀过程来讲，重要的不仅是有否氢在阴极上析出，也不仅是氢对于镀层本身的质量的影响，更重要的是氢对于电镀后基体材料性能的影响，并由此造成的安全问题。因为金属在渗氢后，往往造成材料的脆性，并在某些应力条件下材料突然断裂。电镀过程中零部件受到外电源的极化成为阴极而出现析氢现象，整个过程中整个表面都可能发生渗氢，使得基体金属出现氢脆。
目前电镀件氢脆现象主要是通过加热，即高温淬火与回火将氢从零件内部赶出，且温度越高，时间越长，除氢越彻底。例如专利为CN 101960024A的发明，是将金属材料加热至200℃以上，1100℃以下的温度进行防氢脆处理，该方法首先会造成能源浪费，其次当加热温度过高时，镀层或基底金属结构的结晶组织变形发脆，耐蚀性能会受到明显影响。
发明内容
本发明的目的是为了解决目前常用的通过高温退火等造成能源浪费，且会引发镀层或基底金属结构的结晶组织变形发脆的降低镀层中氢脆的方法，而提出一种高效，工艺简单，操作性强的减少高强度钢表面锌镍镀层氢脆性能的方法。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种减少高强度钢表面锌镍镀层氢脆性能的方法，包括以下步骤：
(1)对高强度钢进行打磨，用去离子水冲洗，再脱脂后自然晾干备用；
(2)电镀前对高强度钢表面依次进行有机除油、化学除油、水洗、弱浸蚀、水洗、浸蚀、水洗、蒸馏水洗一系列前处理；
(3)进行阴-阳极联合锌镍合金电镀，其后进行水洗，蒸馏水洗，冷风吹干；所述阴-阳极联合锌镍合金电镀是指，在整个电镀过程中使高强度钢镀件在阴-阳极之间不断转换，并根据电化学法拉第定律设定阴-阳极转换时长，使得高强度钢镀件中既没有渗氢发生，同时锌镍合金镀层能正常生长。
所述步骤(1)用丙酮脱脂。
本发明的有益效果是：本发明所采用的阴-阳极联合锌镍合金电镀过程本质上是在电化学过程中利用电场对物质的电化学位进行控制，从而利用电化学位对物质进行驱动以达到所期望的结果，高效、工艺简单、操作性强。
具体实施方式
为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，详细说明本发明如下：
本发明的减少高强度钢表面锌镍镀层氢脆性能的方法，包括以下步骤：
(1)对高强度钢进行打磨，用去离子水冲洗，再脱脂后自然晾干备用；
(2)电镀前对高强度钢表面依次进行有机除油、化学除油、水洗、弱浸蚀、水洗、浸蚀、水洗、蒸馏水洗一系列前处理；
(3)进行阴-阳极联合锌镍合金电镀，其后进行水洗，蒸馏水洗，冷风吹干；所述阴-阳极联合锌镍合金电镀是指，在整个电镀过程中使高强度钢镀件在阴-阳极之间不断转换，并根据电化学法拉第定律设定阴-阳极转换时长，使得高强度钢镀件中既没有渗氢发生，同时锌镍合金镀层能正常生长。
所述步骤(1)用丙酮脱脂。
阴-阳极联合锌镍合金电镀过程中阳极过程产生的O原子也会在电化学势的驱动下对H原子进行捕获而生成化学势更稳定的水；另一方面，阴极过程所产生的H原子在转换到阳极过程后，由于其在镀件中的电化学位骤升从而被驱离出镀件内部形成氢气逸出镀液或反应生成水。
为了降低电镀中镀件表面的析氢现象，本发明采用阴-阳极联合电镀的方式，使得镀件表面的析氢现象得以控制，并消除高活性H原子对于镀层及基体金属的渗透作用，从而减少电镀件氢脆现象的发生。
下面用实施例对本发明进行说明：
以M300高强度钢表面进行锌镍合金电镀为例，使用本发明提出的方法，对M300高强度钢表面进行锌镍合金电镀。具体步骤包括：首先对M300高强度钢进行打磨，用去离子水冲洗，再用丙酮脱脂后自然晾干备用。电镀前对M300高强度不锈钢依次进行有机除油，化学除油，水洗，弱浸蚀，水洗，浸蚀，水洗，蒸馏水洗等一系列前处理，并进行阴-阳极联合锌镍合金电镀，其后进行水洗，蒸馏水洗，冷风吹干等操作。
本发明的阴-阳极联合锌镍合金电镀工艺为：
以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够理解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利范围，即凡本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利范围内。
Claims (2)
1.一种减少高强度钢表面锌镍镀层氢脆性能的方法，其特征在于,包括以下步骤：
(1)对高强度钢进行打磨，用去离子水冲洗，再脱脂后自然晾干备用；
(2)电镀前对高强度钢表面依次进行有机除油、化学除油、水洗、弱浸蚀、水洗、浸蚀、水洗、蒸馏水洗一系列前处理；
(3)进行阴-阳极联合锌镍合金电镀，其后进行水洗，蒸馏水洗，冷风吹干；所述阴-阳极联合锌镍合金电镀是指，在整个电镀过程中使高强度钢镀件在阴-阳极之间不断转换，并根据电化学法拉第定律设定阴-阳极转换时长，使得高强度钢镀件中既没有渗氢发生，同时锌镍合金镀层能正常生长。
2.根据权利要求1所述的减少高强度钢表面锌镍镀层氢脆性能的方法，其特征在于，所述步骤(1)用丙酮脱脂。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811581516.4A CN109722690A (zh) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | 一种减少高强度钢表面锌镍镀层氢脆性能的方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201811581516.4A CN109722690A (zh) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | 一种减少高强度钢表面锌镍镀层氢脆性能的方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109722690A true CN109722690A (zh) | 2019-05-07 |
Family
ID=66297723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201811581516.4A Pending CN109722690A (zh) | 2018-12-24 | 2018-12-24 | 一种减少高强度钢表面锌镍镀层氢脆性能的方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109722690A (zh) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2154291A1 (de) * | 1971-02-03 | 1972-08-10 | United Nuclear Corp | Verfahren zur Verminderung der Was serstofF Absorption von Zirkon |
| US4529487A (en) * | 1983-09-29 | 1985-07-16 | The Boeing Company | Coating for increasing corrosion resistance and reducing hydrogen reembrittlement of metal articles |
| CN102260891A (zh) * | 2011-07-04 | 2011-11-30 | 中国地质大学（武汉） | 双脉冲电沉积纳米晶镍钴合金的方法 |
| CN103436931A (zh) * | 2013-08-26 | 2013-12-11 | 中国人民解放军第五七一九工厂 | 双向脉冲镀银方法 |
| CN104005063A (zh) * | 2014-06-11 | 2014-08-27 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 一种钢制件电镀锌镍合金的方法 |
-
2018
- 2018-12-24 CN CN201811581516.4A patent/CN109722690A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE2154291A1 (de) * | 1971-02-03 | 1972-08-10 | United Nuclear Corp | Verfahren zur Verminderung der Was serstofF Absorption von Zirkon |
| US4529487A (en) * | 1983-09-29 | 1985-07-16 | The Boeing Company | Coating for increasing corrosion resistance and reducing hydrogen reembrittlement of metal articles |
| CN102260891A (zh) * | 2011-07-04 | 2011-11-30 | 中国地质大学（武汉） | 双脉冲电沉积纳米晶镍钴合金的方法 |
| CN103436931A (zh) * | 2013-08-26 | 2013-12-11 | 中国人民解放军第五七一九工厂 | 双向脉冲镀银方法 |
| CN104005063A (zh) * | 2014-06-11 | 2014-08-27 | 沈阳飞机工业（集团）有限公司 | 一种钢制件电镀锌镍合金的方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA1073857A (en) | Plated metallic cathode | |
| US4663005A (en) | Electropolishing process | |
| CN102634805B (zh) | 一种表面具有超疏水膜层的镁合金的制备方法 | |
| CN105088309B (zh) | 一种压铸铝合金的高效节能阳极氧化处理方法 | |
| CA1105878A (en) | Method for stripping tungsten carbide from titanium or titanium alloy substrates | |
| CN104611731B (zh) | 一种有色金属电积用栅栏型铝棒铅合金阳极板的制备方法 | |
| CN102080248A (zh) | 一种镁合金微弧氧化膜的制备方法 | |
| CN103510090B (zh) | 一种提高铝合金耐腐蚀性能的前处理液及前处理方法 | |
| CN105297011A (zh) | 一种在镁合金表面制备超疏水复合膜层的方法 | |
| CN107245732B (zh) | 一种在304或316l不锈钢表面电镀高强度耐腐蚀镉锡钛合金的方法 | |
| CN103436931A (zh) | 双向脉冲镀银方法 | |
| CN105887151A (zh) | 耐腐蚀性硫酸硬质阳极氧化工艺 | |
| CN111058068A (zh) | 一种镀锌镍合金的加工工艺 | |
| CN105349971A (zh) | 一种铝合金表面改性工艺 | |
| CN104451819A (zh) | 一种构造高稳定超疏水铝表面的方法 | |
| CN110714219A (zh) | 镁合金微弧氧化表面电镀镍的方法 | |
| CN100398700C (zh) | 铁锰铝合金表面镀层处理方法 | |
| CN112725855B (zh) | 一种钕铁硼磁体表面高结合力高耐蚀涂层的制备方法 | |
| CN105887133B (zh) | 一种电解二氧化锰生产用高变形抗力钛阳极的制备方法 | |
| CN109722690A (zh) | 一种减少高强度钢表面锌镍镀层氢脆性能的方法 | |
| US2325660A (en) | Electrodeposition of manganese and cathode therefor | |
| CN112725865A (zh) | 一种轮椅加工用高强度耐腐蚀铝合金的表面处理工艺 | |
| CN102787335B (zh) | 一种钛合金前处理方法 | |
| CN105926027A (zh) | 耐腐蚀性不锈钢电解抛光工艺 | |
| CN101012571B (zh) | 电镀前的阳极活化处理工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20190507 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |