CN110923765A - Tc4钛合金表面镀锡铜合金的方法及tc4钛合金组件 - Google Patents

Tc4钛合金表面镀锡铜合金的方法及tc4钛合金组件 Download PDF

Info

Publication number
CN110923765A
CN110923765A CN201911252264.5A CN201911252264A CN110923765A CN 110923765 A CN110923765 A CN 110923765A CN 201911252264 A CN201911252264 A CN 201911252264A CN 110923765 A CN110923765 A CN 110923765A
Authority
CN
China
Prior art keywords
treatment
nickel
titanium alloy
target assembly
layer
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
Application number
CN201911252264.5A
Other languages
English (en)
Inventor
田研
周勇
付强
李小兵
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hengyang Valin Steel Tube Co Ltd
Original Assignee
Hengyang Valin Steel Tube Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hengyang Valin Steel Tube Co Ltd filed Critical Hengyang Valin Steel Tube Co Ltd
Priority to CN201911252264.5A priority Critical patent/CN110923765A/zh
Publication of CN110923765A publication Critical patent/CN110923765A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/10Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • C25D5/12Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
    • C25D5/14Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium two or more layers being of nickel or chromium, e.g. duplex or triplex layers
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/12Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/34Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
    • C25D5/38Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated of refractory metals or nickel
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25DPROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/48After-treatment of electroplated surfaces
    • C25D5/50After-treatment of electroplated surfaces by heat-treatment

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

本发明提供了一种TC4钛合金表面镀锡铜合金的方法及TC4钛合金组件。该方法包括:对TC4钛合金目标组件进行表面处理,以去除目标组件表面的油污;采用第一电镀工艺,对经表面处理的目标组件进行预镀镍处理,以在目标组件表面形成预镀镍层;对经预镀镍处理的目标组件进行热处理;采用第二电镀工艺,对经热处理得到的目标组件进行冲击镍处理,以形成冲击镍层;采用第三电镀工艺,在冲击镍层表面进行镀铜锡合金处理,以形成铜锡合金层。采用上述方法能够在TC4钛合金目标组件表面获得均匀、致密,耐磨性优异的铜锡合金层,且该方法工艺稳定,且便于操作,因而能够大大拓展TC4钛合金目标组件的应用领域。

Description

TC4钛合金表面镀锡铜合金的方法及TC4钛合金组件
技术领域
本发明涉及钢管制造领域,具体而言,涉及一种TC4钛合金表面镀锡铜合金的方法及TC4钛合金组件。
背景技术
TC4钛合金是一种应用较为广泛的钛合金,其也可表示为Ti-6Al-4V,主要包括5.5~6.75wt%Al,3.5~4.5wt%V,以及余量的钛。油田对油套管接箍的粘扣性有严格要求,通常采用磷化或电镀的方式对接箍内螺纹进行表面改性处理。电镀铜锡合金具有优异的耐磨性能及耐粘扣性能,广泛应用于油套管接箍内螺纹的表面改性处理。钛合金是高强耐腐蚀油套管的较好选材,但是钛合金具有很强的自钝化性能,刚处理完毕的表面在空气和水中会立即生成一层致密的氧化膜,从而难以获得结合力优异的铜锡合金镀层。这极大的限制了钛合金材料在石油油套管领域的应用。
鉴于上述问题的存在,有必要提供一种能够TC4钛合金表面形成结合力较高的铜锡合金镀层的方法。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种TC4钛合金表面镀锡铜合金的方法及TC4钛合金组件,以解决在钛合金表面镀铜锡合金镀层时存在镀层的结合力较差的问题。
为了实现上述目的,本发明一方面提供了一种在TC4钛合金表面镀锡铜合金的方法,该方法包括:对TC4钛合金目标组件进行表面处理,以去除目标组件表面的油污;采用第一电镀工艺,对经表面处理的目标组件进行预镀镍处理,以在目标组件表面形成预镀镍层;对经预镀镍处理的目标组件进行热处理;采用第二电镀工艺,对经热处理得到的目标组件进行冲击镍处理,以形成冲击镍层;采用第三电镀工艺,在冲击镍层表面进行镀铜锡合金处理,以形成铜锡合金层。
进一步地,预镀镍处理步骤包括:将经表面处理的目标组件置于钛合金预镀镍剂水溶液中进行第一电镀过程,得到预镀镍层;优选地,第一电镀过程中,电流密度为1~3安培/平方分米,时间为4~6min,钛合金预镀镍剂水溶液中,钛合金预镀镍剂和水的体积比为1:(0.9~1.1);优选地,第一电镀过程的温度为55~60℃。
进一步地,热处理步骤包括:将经预镀镍处理的目标组件置于热处理炉中进行热处理,温度为270~290℃,时间为50~70min。
进一步地,镀冲击镍处理步骤包括:将带有预镀镍层的目标组件置于冲击镍水溶液中进行第二电镀过程,得到冲击镍层;优选地,第二电镀过程中,电流密度为4~6安培/平方分米,时间为2~3min,冲击镍水溶液包括120~150mL/L氯化镍的浓度和100~120mL/L盐酸。
进一步地,镀铜锡合金处理步骤包括:将带有冲击镍层的目标组件置于氰化镀铜锡合金镀液中进行第三电镀过程,得到铜锡合金层;优选地,第三电镀过程中,电流密度为2~3安培/平方分米,时间为45~60min,氰化镀铜锡合金镀液包括30~45g/L氰化亚铜,18~28g/L游离氰化钠,40~50g/L锡酸钠和6~15g/L氢氧化钠;优选地,第三电镀过程的温度为52~58℃。
进一步地,表面处理步骤包括依次对目标组件进行去油处理、除膜活化及第一水洗处理;优选地,去油处理步骤包括:在65~75℃下,将目标组件在碱性溶液中进行第一化学除油处理;对经化学除油处理的目标组件依次进行第二水洗处理及中和处理,以去除目标组件表面上的碱性溶液;更优选地,在化学除油处理和第二水洗处理之间,去油处理步骤还包括:在55~65℃下,将经过化学除油处理的目标组件进行超声波除油处理。
进一步地,除膜活化步骤包括:将经过去油处理的目标组件浸入除膜活化液中进行除膜活化处理。
进一步地,在预镀镍步骤和镀冲击镍步骤之间,方法还包括:将带有预镀镍层的目标组件依次进行第三水洗处理、烘干、热处理、第二化学去油处理、第四水洗处理。
进一步地,该方法还包括:将带有铜锡合金层的目标组件依次第四水洗和钝化处理;优选地,钝化处理步骤包括将经第四水洗过程处理的目标组件置于钝化处理液中进行处理;更优选地,钝化处理液包括30~50g/L铬酐和1~2g/L苯并三氮唑。
本申请的另一方面还提供了一种镀锡铜合金的TC4钛合金组件,TC4钛合金组件采用上述方法制成。
进一步地,TC4钛合金组件包括:TC4钛合金目标组件本体以及依次设置在TC4钛合金目标组件本体上的预镀镍层、冲击镍层和铜锡合金层,其中预镀镍层、冲击镍层和铜锡合金层的厚度依次为0.5~1μm、1~2μm和12~20μm。
应用本发明的技术方案,形成预镀镍层及热处理过程有利于提高镀层与基材的结合力,而冲击镍层的设置有利于提高预镀镍层与铜锡合金层的结合力。采用上述方法能够在TC4钛合金目标组件表面获得均匀、致密,耐磨性优异的铜锡合金层,且该方法工艺稳定,且便于操作,因而能够大大拓展TC4钛合金目标组件的应用领域。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中:
图1示出了实施例1中在TC4钛合金表面镀锡铜合金的工艺流程图;以及
图2示出了实施例1制得的油套管接箍的上卸扣实验过程中扭矩图。
具体实施方式
需要说明的是,在不冲突的情况下,本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将结合实施例来详细说明本发明。
正如背景技术所描述的,在钛合金表面镀铜锡合金镀层时存在镀层的结合力较差的问题。为了解决上述技术问题,本申请提供了一种在TC4钛合金表面镀锡铜合金的方法,该方法包括:对TC4钛合金目标组件进行表面处理,以去除目标组件表面的油污;采用第一电镀工艺,对经表面处理的目标组件进行预镀镍处理,以在目标组件表面形成预镀镍层;对经预镀镍的目标组件进行热处理;采用第二电镀工艺,对经上述热处理得到的目标组件进行镀冲击镍处理,以形成冲击镍层;采用第三电镀工艺,在冲击镍层表面进行镀铜锡合金处理,以形成铜锡合金层。
形成预镀镍层及热处理过程有利于提高镀层与基材的结合力,而冲击镍层的设置有利于提高预镀镍层与铜锡合金层的结合力。综上所述,采用上述方法能够在TC4钛合金目标组件表面获得均匀、致密,耐磨性优异的铜锡合金层,且该方法工艺稳定,且便于操作,因而能够大大拓展TC4钛合金目标组件的应用领域。
在一种优选的实施例中,预镀镍处理步骤包括:将经表面处理的目标组件置于钛合金预镀镍剂水溶液中进行第一电镀过程,得到预镀镍层。预镀镍层的设置可以采用本领域常用的方法制得。优选地,第一电镀过程中,电流密度为1~3安培/平方分米,时间为4~6min,钛合金预镀镍剂水溶液中,钛合金预镀镍剂和水的体积比为1:(0.9~1.1)。采用上述第一电镀工艺制备预镀镍层有利于进一步提高预镀镍层的致密性和均匀性。
优选地,第一电镀过程的温度为55~60℃。相比于其它温度,在上述温度范围内进行第一电镀过程有利于提高预镀镍层的形成速率以及致密性。
优选地,上述钛合金预镀镍剂水溶液包括500mL/L A200钛合金预镀镍剂和500mL/L水,其中A200钛合金预镀镍剂由顺德美烃新材料有限公司提供。
在一种优选的实施例中,上述热处理步骤包括:将经预镀镍的目标组件置于热处理炉中进行热处理。采用热处理步骤有利于提高预镀镍层与基材的结合力。为了进一步提高预镀镍层与基材的结合力,更优选地,上述热处理温度为270~290℃,时间为50~70min。
在一种优选的实施例中,镀冲击镍处理步骤包括:将带有预镀镍层的目标组件置于冲击镍水溶液中进行第二电镀过程,得到冲击镍层。冲击镍层的设置有利于提高TC4钛合金目标组件上铜锡合金层与预镀镍层的结合力。优选地,第二电镀过程中,电流密度为4~6安培/平方分米,时间为2~3min,冲击镍水溶液包括120~150mL/L氯化镍和100~120mL/L盐酸。采用上述第二电镀工艺镀冲击镍层有利于进一步提高其致密性和均匀性。
第三电镀过程可以采用本领域采用的工艺设置铜锡合金层。在一种优选的实施例中,镀铜锡合金处理步骤包括:将带有冲击镍层的目标组件置于氰化镀铜锡合金镀液中进行第三电镀过程,得到铜锡合金层。优选地,第三电镀过程中,电流密度为2~3安培/平方分米,时间为45~60min,氰化镀铜锡合金镀液包括30~45g/L氰化亚铜,18~28g/L游离氰化钠,40~50g/L锡酸钠和6~15g/L氢氧化钠。采用上述第三电镀工艺镀铜锡合金层有利于提高镀层的耐磨性。优选地,第三电镀过程的温度为52~58℃。
为了提高TC4钛合金目标组件表面镀层的结合力,需要TC4钛合金目标组件进行表面处理。上述表面处理过程可以采用本领域常用的方法进行。在一种优选的实施例中,上述表面处理步骤包括依次对目标组件进行去油处理、除膜活化及第一水洗处理。
在一种优选的实施例中,上述去油处理步骤包括:在65~75℃下,将目标组件在碱性溶液中进行第一化学除油处理;对经化学除油处理的目标组件依次进行第二水洗处理及中和处理,以去除目标组件表面上的碱性溶液。在较高的温度下,采用碱性溶液对TC4钛合金目标组件进行第一化学除油处理,有利于提高去油率。而后续的第二水洗处理和中和处理过程能够将第一化学除油处理过程中残留在TC4钛合金目标组件表面的碱性溶液去除。
为了进一步提高其除油效果,优选地,上述第一化学除油处理过程中,碱性溶液包括:10~15g/L氢氧化钠,20~25g/L磷酸三钠和25~30mL/L BH-7多功能碱性除油剂,其中BH-7多功能碱性除油剂由广州二轻研究所提供,属于市售产品。
为了进一步提高TC4钛合金目标组件表面的去油率,更优选地,在化学除油处理和第二水洗处理之间,上述去油处理步骤还包括:在55~65℃下,将经过化学除油处理的目标组件进行超声波除油处理。
通常TC4钛合金目标组件容易被空气氧化,从而在其表面形成一层致密的氧化膜。为了提高后续镀层与TC4钛合金目标组件的结合力,通常需要对TC4钛合金目标组件进行除膜活化处理。在一种优选的实施例中,除膜活化步骤包括:将经过去油处理的目标组件浸入除膜活化液中进行除膜活化处理。优选地,上述除膜活化液包括:500mL/L A100钛合金除膜活化剂和500mL/L水,其中A100钛合金除膜活化剂由顺德美烃新材料有限公司。
为了进一步提高上述钛合金表面镀锡铜合金的结合力,在一种优选的实施例中,在预镀镍步骤和镀冲击镍步骤之间,上述方法还包括:将带有预镀镍层的目标组件依次进行第三水洗处理、烘干、热处理、第二化学去油处理、第四水洗处理。
为了更进一步提高上述钛合金表面镀锡铜合金的结合力,在一种优选的实施例中,上述方法还包括:将带有铜锡合金层的目标组件依次第四水洗和钝化处理;优选地,钝化处理步骤包括将经第四水洗过程处理的目标组件置于钝化处理液中进行处理;更优选地,钝化处理液包括30~50g/L铬酐和1~2g/L苯并三氮唑。
本申请的另一方面还提供了一种镀锡铜合金的TC4钛合金组件,TC4钛合金组件采用上述方法制成。
采用上述方法能够在TC4钛合金目标组件表面获得均匀、致密,且耐磨性优异的铜锡合金层,因而采用上述方法制得的TC4钛合金组件具有非常优异的抗粘扣性能。
在一种优选的实施例中,TC4钛合金组件包括:TC4钛合金目标组件本体以及依次设置在TC4钛合金目标组件本体上的预镀镍层、冲击镍层和铜锡合金层,其中预镀镍层、冲击镍层和铜锡合金层的厚度依次为0.5~1μm、1~2μm和12~20μm。上述结构的TC4钛合金组件中各层的厚度限定在上述范围内有利于进一步提高TC4钛合金组件的力学性能、抗粘扣性能及耐磨性等综合性能。
以下结合具体实施例对本申请作进一步详细描述,这些实施例不能理解为限制本申请所要求保护的范围。
实施例1
一种TC4钛合金油套管接箍镀铜锡合金的方法,流程如图1所示,该方法包括以下步骤:
(1)高温化学除油:将钛合金油套管接箍浸入温度70℃左右的碱性除油液中进行化学除油,其中碱性溶液包括12g/L氢氧化钠,21g/L磷酸三钠和25mL/L BH-7多功能碱性除油剂,其中BH-7多功能碱性除油剂由广州二轻研究所提供。
(2)超声波除油:将接箍浸入温度60℃左右的碱性除油液中进行超声波除油。
(3)水洗:对除油后的接箍在流动水中进行清洗。
(4)中和:将水洗后的接箍浸入5%的硫酸溶液中浸泡30秒,中和掉表面残留的碱。
(5)水洗:对中和后的接箍在流动水中进行清洗。
(6)除膜活化:将水洗后的接箍浸入含50%A100钛合金除膜活化剂的除膜活化液中进行除膜活化,至工件表面开始析出大量气体时取出,其中,A100钛合金预镀镍剂由顺德美烃新材料有限公司提供。
(7)水洗:对除膜活化后的接箍在流动水中进行清洗。
(8)预镀镍:将水洗后的接箍浸入55℃的含50vol%A200钛合金预镀镍剂的钛合金预镀镍溶液中进行预镀镍,形成预镀镍层(厚度为0.8μm),电流2安培/平方分米,时间5min,其中A200钛合金预镀镍剂由顺德美烃新材料有限公司提供。
(9)水洗:对预镀镍后的接箍在流动水中进行清洗。
(10)烘干:将水洗后的接箍在120℃左右的烤箱中烤干水分。
(11)热处理:将烤干的接箍在280℃的烤箱中烘烤1h。
(12)高温化学除油:将热处理后的接箍浸入温度70℃左右的碱性除油液中进行化学除油。
(13)水洗:将除油后的接箍在流动水中进行清洗。
(14)冲击镍:将水洗后的接箍浸入冲击镍溶液中镀冲击镍,浸泡0.5分钟后通电2分钟,电流4安培/平方分米,形成冲击镍层(厚度为1μm)。冲击镍溶液配方:氯化镍130g/L,盐酸110mL/L。
(15)水洗:将镀好冲击镍的接箍在流动水中进行清洗。
(16)镀铜锡合金:将水洗后的接箍浸入55℃左右的氰化镀铜锡合金镀液中镀铜锡合金,时间50分钟,电流2.5安培/平方分米,形成铜锡合金层(厚度为16μm)。
(17)水洗:对镀好铜锡合金的接箍进行流动水清洗。
(18)钝化:将水洗后的接箍浸入钝化液中钝化45s。
(19)水洗:对钝化后的接箍进行流动水清洗。
(20)烘干:将水洗后的接箍在120℃左右的烤箱中烤干水分。
性能测试:
(1)镀层形貌
特殊螺纹TC4钛合金接箍镀内表面的螺纹及密封面获得了均匀、致密、光洁、高强度结合力铜锡合金镀层。
通过金相法对铜锡合金镀层进了测量,螺纹齿底15um,螺纹齿顶19um,密封面厚度15~17um。
(2)结合力测试
采用锉刀试验法,用扁平锉刀锉接箍的边缘,锉刀与接箍端面成45度角,由上向斜下锉。
油套管接箍上的镀层未揭起,也未整片脱落。
(3)上卸扣实验
待测试样的性能参数及测试参数见表1。
按照ISO13679国际标准进行上卸扣实验,在11000N×M的扭矩(扭矩图见图2)条件下进行了12次的上卸扣。上扣扭矩和卸扣后结果见表1。由表2可以看出,按11000N·m的扭矩上卸扣12次,油套管接箍未粘扣,且表面镀层连续完整、无损坏起泡脱落现象。这表明镀层的结合力优异、耐磨性好,具有良好的抗粘扣性能。
表1
Figure BDA0002309365050000061
Figure BDA0002309365050000071
表2
序号 上扣扭矩(N×M) 卸扣后结果
1 11000 管体螺纹密封面完好,接箍镀层完好
2 10925 管体螺纹密封面完好,接箍镀层完好
3 10980 管体螺纹密封面完好,接箍镀层完好
4 10985 管体螺纹密封面完好,接箍镀层完好
5 10936 管体螺纹密封面完好,接箍镀层完好
6 11296 管体螺纹密封面完好,接箍镀层完好
7 11075 管体螺纹密封面完好,接箍镀层完好
8 11140 管体螺纹密封面完好,接箍镀层完好
9 11345 管体螺纹密封面完好,接箍镀层完好
10 11109 管体螺纹密封面完好,接箍镀层完好
11 10701 管体螺纹密封面完好,接箍镀层完好
12 10837 管体螺纹密封面完好,接箍镀层完好
实施例2
与实施例1的区别为:预镀镍处理步骤中,电流密度为4安培/平方分米,时间为5min,钛合金预镀镍溶液中,钛合金预镀镍剂的体积含量为33%。
测试结果表明:油套管接箍的镀层起泡,经上卸扣实验六次(上扣扭矩11000N×M),螺纹和密封面的镀铜层有脱落。
实施例3
与实施例1的区别为:不进行步骤(9)~(12)。
测试结果表明:油套管接箍的镀层起泡,经上卸扣实验三次(上扣扭矩11000N×M),螺纹和密封面的镀铜层有脱落。
实施例4
与实施例1的区别为:镀冲击镍处理步骤中,电流密度为1安培/平方分米,时间为3min,所述冲击镍水溶液包括100mL/L氯化镍的浓度和140mL/L盐酸。
测试结果表明:经上卸扣实验四次(上扣扭矩11000N×M),螺纹和密封面的镀铜层有况落。
实施例5
与实施例1的区别为:镀铜锡合金处理步骤中,电流密度为2安培/平方分米,时间为50min,所述氰化镀铜锡合金镀液包括50g/L氰化亚铜,15g/L游离氰化钠,55g/L锡酸钠和20g/L氢氧化钠。
测试结果表明:镀层表面颜色发花,镀层过薄,经上卸扣实验七次(上扣扭矩11000N×M),螺纹和密封面的镀铜层有况落,螺纹粘结失效。
实施例6
与实施例1的区别为:不进行步骤(18)~(20)。
测试结果表明:油套管接箍的镀层存放一段时间后,易被氧化。使用性与实例1相同,产品外观较差。
对比例1
与实施例1的区别为:不进行预镀镍处理步骤。
测试结果表明:油套管接箍的镀层起泡,经上卸扣实验一次(上扣扭矩11000N×M),螺纹和密封面的镀铜层有脱落。
对比例2
与实施例1的区别为:不进行镀冲击镍处理步骤。
测试结果表明:油套管接箍的镀层起泡,经上卸扣实验三次(上扣扭矩11000N×M),螺纹和密封面的镀铜层有脱落。
从以上的描述中,可以看出,本发明上述的实施例实现了如下技术效果:采用上述方法能够在TC4钛合金目标组件表面获得均匀、致密,耐磨性优异的铜锡合金层,且该方法工艺稳定,且便于操作,因而能够大大拓展TC4钛合金目标组件的应用领域。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种在TC4钛合金表面镀锡铜合金的方法,其特征在于,所述方法包括:
对TC4钛合金目标组件进行表面处理,以去除所述目标组件表面的油污;
采用第一电镀工艺,对经所述表面处理的目标组件进行预镀镍处理,以在所述目标组件表面形成预镀镍层;
对所述经预镀镍处理的目标组件进行热处理;
采用第二电镀工艺,对经所述热处理得到的目标组件进行冲击镍处理,以形成冲击镍层;
采用第三电镀工艺,在所述冲击镍层表面进行镀铜锡合金处理,以形成铜锡合金层。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述预镀镍处理步骤包括:将所述经表面处理的目标组件置于钛合金预镀镍剂水溶液中进行第一电镀过程,得到所述预镀镍层;
优选地,所述第一电镀过程中,电流密度为1~3安培/平方分米,时间为4~6min,所述钛合金预镀镍剂水溶液中,钛合金预镀镍剂和水的体积比为1:(0.9~1.1);
优选地,所述第一电镀过程的温度为55~60℃。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述热处理步骤包括:将所述经预镀镍处理的目标组件置于热处理炉中进行热处理,温度为270~290℃,时间为50~70min。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述镀冲击镍处理步骤包括:
将带有所述预镀镍层的目标组件置于冲击镍水溶液中进行第二电镀过程,得到所述冲击镍层;
优选地,所述第二电镀过程中,电流密度为4~6安培/平方分米,时间为2~3min,所述冲击镍水溶液包括120~150mL/L氯化镍的浓度和100~120mL/L盐酸。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述镀铜锡合金处理步骤包括:
将带有所述冲击镍层的目标组件置于氰化镀铜锡合金镀液中进行第三电镀过程,得到所述铜锡合金层;
优选地,所述第三电镀过程中,电流密度为2~3安培/平方分米,时间为45~60min,所述氰化镀铜锡合金镀液包括30~45g/L氰化亚铜,18~28g/L游离氰化钠,40~50g/L锡酸钠和6~15g/L氢氧化钠;
优选地,所述第三电镀过程的温度为52~58℃。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述表面处理步骤包括依次对所述目标组件进行去油处理、除膜活化及第一水洗处理;
优选地,所述去油处理步骤包括:
在65~75℃下,将所述目标组件在碱性溶液中进行第一化学除油处理;
对经所述化学除油处理的目标组件依次进行第二水洗处理及中和处理,以去除所述目标组件表面上的碱性溶液;
更优选地,在所述化学除油处理和所述第二水洗处理之间,所述去油处理步骤还包括:在55~65℃下,将经过所述化学除油处理的目标组件进行超声波除油处理。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述除膜活化步骤包括:将经过所述去油处理的目标组件浸入除膜活化液中进行除膜活化处理。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述预镀镍步骤和所述镀冲击镍步骤之间,所述方法还包括:将带有所述预镀镍层的目标组件依次进行第三水洗处理、烘干、热处理、第二化学去油处理、第四水洗处理。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:将带有所述铜锡合金层的目标组件依次第四水洗和钝化处理;
优选地,所述钝化处理步骤包括将经所述第四水洗过程处理的目标组件置于钝化处理液中进行处理;
更优选地,所述钝化处理液包括30~50g/L铬酐和1~2g/L苯并三氮唑。
10.一种镀锡铜合金的TC4钛合金组件,其特征在于,所述TC4钛合金组件采用权利要求1至8中任一项所述的方法制成。
11.根据权利要求10所述的TC4钛合金组件,其特征在于,所述TC4钛合金组件包括:TC4钛合金目标组件本体以及依次设置在所述TC4钛合金目标组件本体上的预镀镍层、冲击镍层和铜锡合金层,其中所述预镀镍层、所述冲击镍层和所述铜锡合金层的厚度依次为0.5~1μm、1~2μm和12~20μm。
CN201911252264.5A 2019-12-09 2019-12-09 Tc4钛合金表面镀锡铜合金的方法及tc4钛合金组件 Pending CN110923765A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911252264.5A CN110923765A (zh) 2019-12-09 2019-12-09 Tc4钛合金表面镀锡铜合金的方法及tc4钛合金组件

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911252264.5A CN110923765A (zh) 2019-12-09 2019-12-09 Tc4钛合金表面镀锡铜合金的方法及tc4钛合金组件

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110923765A true CN110923765A (zh) 2020-03-27

Family

ID=69858559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911252264.5A Pending CN110923765A (zh) 2019-12-09 2019-12-09 Tc4钛合金表面镀锡铜合金的方法及tc4钛合金组件

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110923765A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113737234A (zh) * 2021-09-09 2021-12-03 中国航发南方工业有限公司 滑油分油套的镀铅锡方法和滑油分油套
CN114018793A (zh) * 2021-10-29 2022-02-08 北京宇航系统工程研究所 用于降低钛合金气瓶冲击敏感性的镀层及镀层评定方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101545126A (zh) * 2008-03-24 2009-09-30 宝山钢铁股份有限公司 一种用于高铬钢表面镀层制备方法
CN101768768A (zh) * 2008-12-26 2010-07-07 比亚迪股份有限公司 一种铝合金无氰无镍电镀方法及其电镀产品
CN104532316A (zh) * 2014-12-11 2015-04-22 贵州红林机械有限公司 一种铜锡复合镀防渗氮工艺
CN104562105A (zh) * 2014-12-17 2015-04-29 罗俊 一种活塞环采用镍钴硫化钨纳米晶合金电镀代替镀硬铬所使用的电镀液及其生产工艺
CN105442008A (zh) * 2015-10-12 2016-03-30 杨春建 一种铜锡合金电镀方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101545126A (zh) * 2008-03-24 2009-09-30 宝山钢铁股份有限公司 一种用于高铬钢表面镀层制备方法
CN101768768A (zh) * 2008-12-26 2010-07-07 比亚迪股份有限公司 一种铝合金无氰无镍电镀方法及其电镀产品
CN104532316A (zh) * 2014-12-11 2015-04-22 贵州红林机械有限公司 一种铜锡复合镀防渗氮工艺
CN104562105A (zh) * 2014-12-17 2015-04-29 罗俊 一种活塞环采用镍钴硫化钨纳米晶合金电镀代替镀硬铬所使用的电镀液及其生产工艺
CN105442008A (zh) * 2015-10-12 2016-03-30 杨春建 一种铜锡合金电镀方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
付强: "TC4钛合金接箍电镀铜锡合金工艺", 《电镀与涂饰》 *
陈其忠等: "《电镀技术基础》", 31 December 1984 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113737234A (zh) * 2021-09-09 2021-12-03 中国航发南方工业有限公司 滑油分油套的镀铅锡方法和滑油分油套
CN113737234B (zh) * 2021-09-09 2022-09-06 中国航发南方工业有限公司 滑油分油套的镀铅锡方法和滑油分油套
CN114018793A (zh) * 2021-10-29 2022-02-08 北京宇航系统工程研究所 用于降低钛合金气瓶冲击敏感性的镀层及镀层评定方法
CN114018793B (zh) * 2021-10-29 2024-03-15 北京宇航系统工程研究所 用于降低钛合金气瓶冲击敏感性的镀层及镀层评定方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105274545B (zh) 一种铝合金的电镀或化学镀的前处理方法及其用途
CN110923765A (zh) Tc4钛合金表面镀锡铜合金的方法及tc4钛合金组件
US1615585A (en) Process of producing corrosion-resisting coatings on iron and steel and product
CN104073849B (zh) 一种烧结钕铁硼磁体表面电镀镍钨磷的工艺
CN105002496A (zh) 一种电解铜箔黑色表面处理方法
CN114318447A (zh) 一种防腐纳米功能梯度镀层及其制备工艺
CN107460511B (zh) 一种刹车油管钢带及其制造工艺
CN101545126B (zh) 一种用于高铬钢表面镀层制备方法
CN107815710A (zh) 一种提高镀铬层结合力的工艺方法
CN113584537B (zh) 一种带树脂层的极低粗糙度的极薄铜箔及其制造方法
CN104428447B (zh) 具有加工性优异的耐热、耐腐蚀性镀层的配管
CN114107985A (zh) 一种耐海洋环境复合材料镀覆层的镀覆工艺
CN109518253B (zh) 一种基于铝合金表面的高胶接和耐腐蚀的阳极氧化方法
CN111962117B (zh) 一种陶瓷-金属外壳的多层镀镍工艺
JPS586995A (ja) 加工後の密着性の優れた亜鉛−ニツケル合金めつき鋼板
CN111020577B (zh) 一种高温扩散焊处理后的tc4钛合金表面镀覆工艺
CN101748353A (zh) 一种耐海洋气候工程零件进行防腐处理的方法
CN112609212A (zh) 一种有旋压面零件电镀锌镍合金工艺
CN109267119B (zh) 磷青铜工件及其制作方法
JPS58130299A (ja) 加工部の耐食性にすぐれたZn−Ni合金電気めつき鋼板の製造法
CN113481558B (zh) 磁体表面处理方法及镀镍方法
CN111270278B (zh) 一种不锈钢电镀金及其加工工艺和应用
CN104131273A (zh) 一种表面镀有高耐蚀Ni-P非晶涂层的钢芯铝绞线
CN104294243B (zh) 一种铝管镀镍方法
CN107475713A (zh) 一种铝合金手机外壳及其加工工艺

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
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200327