CN110983394A - 一种高强度紧固件高防腐电镀工艺 - Google Patents

一种高强度紧固件高防腐电镀工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN110983394A
CN110983394A CN201911346485.9A CN201911346485A CN110983394A CN 110983394 A CN110983394 A CN 110983394A CN 201911346485 A CN201911346485 A CN 201911346485A CN 110983394 A CN110983394 A CN 110983394A
Authority
CN
China
Prior art keywords
electroplating
fastener
tungsten alloy
corrosion
solution
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.)
Granted
Application number
CN201911346485.9A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110983394B (zh
Inventor
张长科
雷同鑫
鞠辉
王二立
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.)
Hunan Changde Nafir New Material Technology Co Ltd
Hunan Nanofilm New Material Technology Co ltd
Original Assignee
Hunan Changde Nafir New Material Technology Co Ltd
Hunan Nanofilm New Material Technology 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 Hunan Changde Nafir New Material Technology Co Ltd, Hunan Nanofilm New Material Technology Co ltd filed Critical Hunan Changde Nafir New Material Technology Co Ltd
Priority to CN201911346485.9A priority Critical patent/CN110983394B/zh
Publication of CN110983394A publication Critical patent/CN110983394A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110983394B publication Critical patent/CN110983394B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/10—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals
    • C25D5/12—Electroplating with more than one layer of the same or of different metals at least one layer being of nickel or chromium
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • 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
    • C23F11/00—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent
    • C23F11/08—Inhibiting corrosion of metallic material by applying inhibitors to the surface in danger of corrosion or adding them to the corrosive agent in other liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/12—Electroplating: Baths therefor from solutions of nickel or cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D3/00—Electroplating: Baths therefor
    • C25D3/02—Electroplating: Baths therefor from solutions
    • C25D3/56—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys
    • C25D3/562—Electroplating: Baths therefor from solutions of alloys containing more than 50% by weight of iron or nickel or cobalt
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/34—Pretreatment of metallic surfaces to be electroplated
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D5/00—Electroplating characterised by the process; Pretreatment or after-treatment of workpieces
    • C25D5/48—After-treatment of electroplated surfaces
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25F—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC REMOVAL OF MATERIALS FROM OBJECTS; APPARATUS THEREFOR
    • C25F3/00—Electrolytic etching or polishing
    • C25F3/16—Polishing

Landscapes

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

Abstract

本发明提供了一种高强度紧固件高防腐电镀工艺；所述的高防腐电镀工艺是指将经过前处理后的紧固件表面从里至外依次镀覆有钨合金里层、镍中间层、钨合金外层，首先利用钨合金镀层致密性和结合力优异的特性，降低镀层孔隙率，起到将碳钢基材隔绝保护的作用，并提升镀层的结合强度；利用深镀能力优良、腐蚀电位较高的半光亮镀镍层作为中间层提供电化学防护，再利用电镀钨合金外层提高表面的耐蚀和耐磨性能；电镀后经过除氢工艺消除工艺过程氢脆影响并提高表面硬度和封闭工艺进一步提高耐腐蚀性能。本发明电镀后的紧固件耐中性盐雾实验800h，10级；无氢脆现象，并且电镀后紧固件表面硬度高，具有良好的防磕碰、拆卸损伤特性。

Description

一种高强度紧固件高防腐电镀工艺
技术领域
本发明属于电镀技术领域，具体涉及一种高强度紧固件高防腐电镀工艺。
背景技术
海洋环境是腐蚀性非常严酷的自然环境。海水是一种具有很强腐蚀性的电解质溶液，含有大量的盐类，包括氯化钠以及含有钾、溴、碘等元素的盐类。海水中溶解有氧气、氮气、二氧化碳等气体，海岛上面的温度高，湿度高，水蒸气含盐量高和强紫外线等苛刻的气候条件，导致钢构建筑物或者设备上的各类紧固件，出现锈蚀严重的现象。海工领域常用的防护方式，除了高级防腐材料以外，表面防腐处理是最经济有效的手段。表面处理技术包括有机涂层、镀锌、镀锌镍、镀镉、达克罗等，然而目前大都存在耐蚀性差、环保问题突出或高强度紧固件使用过程中氢致延时断裂的缺陷。
钨合金镀层以其兼具高防腐、耐磨、结合力佳等的特性，即使在工况环境比海洋更恶劣的油田介质中，也具有高级耐蚀合金相似的优异防腐性能，相比其它表面处理方法具有明显的防护优势。但是一方面由于海水中更苛刻的环境，一方面在作用于紧固件时，必须保证在有限的镀层厚度下实现耐腐功能，因此目前单纯的钨合金镀仍然无法满足海洋环境下防腐的要求，仍存在使用寿命较短，维护成本高的问题。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高强度紧固件高防腐电镀工艺，本发明工艺所处理的紧固件具有高防腐性能、高耐磨性和无氢脆的优点。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明一种高强度紧固件高防腐电镀工艺，所述高防腐电镀工艺是指将经过前处理的紧固件表面从里至外依次通过电镀的方式镀覆钨合金里层、镍中间层、钨合金外层，并控制镀覆的总厚度≤40μm，再对经电镀后的紧固件进行除氢和封闭处理。
针对目前的单层钨合金镀层或其他的多层镀层，无法在高强度紧固件有限的镀层厚度要求下实现海洋防腐的要求，本发明高防腐电镀工艺中提供了一种新的多层镀层，首先利用钨合金镀层致密性优异的特性，所以利用钨合金里层为里层光滑、致密的特性降低镀层孔隙率，起到将碳钢基材隔绝保护的作用；利用深镀能力优良的镀半光亮镍层作为中间层提供腐蚀电位差，再利用钨合金外层提高耐蚀和耐磨性能；同时利用不同镀层间的腐蚀电位差提供电化学保护，可进一步降低电解腐蚀和点蚀风险，提高耐腐蚀性。
在本发明中，通过了大量的实现筛选出了本发明的镀层组合，如果镀层次序与本发明不同，或镀层成份与本发明不同，在紧固件要求的有限镀层厚度下，均无法达到本发明中满足海洋耐腐要求的效果。
优选的方案，紧固件的前处理工艺包括除锈，化学除油，阳极电解抛光。
在实际操作过程中，当紧固件经历每一步预处理工艺后均需进行自来水清洗。
所述除锈是指将紧固件置于酸溶液中于10-40℃浸泡2-5min；所述酸溶液选自盐酸溶液，磷酸溶液、柠檬酸溶液、草酸溶液、氨基磺酸溶液中的至少一种。
所述化学除油是指，将经除锈处理的紧固件置于浓度为20-60g/L的氢氧化钠溶液中，于40-70℃处理10-30min。
所述阳极电解抛光是指，将经化学除油处理的紧固件置于电解抛光溶液中于10-40℃，紧固件作为阳极，电解抛光10-30min，所述电解抛光溶液的由如下成份组成：磷酸300-700g/L，硫酸400-700g/L，葡萄糖0.5-6g/L。
由于紧固件对表面光滑程度要求高，现有技术中在电镀前采用滚光处理，然而滚光处理易于出现螺纹磕碰损伤的问题，在本发明中采用电解抛光，有效解决了上述问题。
优选的方案，所述镀覆钨合金里层的工艺过程为：将经前处理的紧固件置于钨合金里层电镀液中，以不锈钢作为阳极，在5-10A/dm2的电流密度下进行电镀，并控制电镀温度为60-80℃，电镀时间为15-40min，pH为5.0-9.0。
进一步的，所述钨合金里层电镀液，包含如下成份：硫酸镍15-40g/L，钨酸钠10-40g/L，亚磷酸10-70g/L，柠檬酸钠或柠檬酸铵30-100g/L，其中电镀液中，硫酸镍与钨酸钠的摩尔比为1:0.4～1:0.8。
进一步的，所述钨合金里层的钨含量为10-15wt％，厚度为5-10μm。通过上述工艺秘得钨合金里层可以有效的将钨合金里层的厚度控制为5-10μm，同时具有光滑、致密性高、低孔隙率以及高结合强度特性，具有对基材良好的覆盖隔绝保护作用。
在实际操作过程中，进行钨合金里层的电镀后，需要进行去离子水洗，再进行下一层的电镀。
进一步的，所述镀覆镍中间层的工艺过程为：将经钨合金里层电镀的紧固件置于镍中间层电镀液中，采用可溶性镍作为阳极，在2-6A/dm2的电流密度下进行电镀，并控制电镀温度为50-60℃，电镀时间为10-40min，pH为3.0-4.4。
进一步的，所述镍中间层的电镀液，包含如下成份：硫酸镍200-370g/L，氯化镍10-60g/L，硼酸20-60g/L。在本发明中提供的镍镀层为半光亮镍。
进一步的，所述镍中间层的厚度为10～15μm。
优选的方案，所述镀覆钨合金外层的工艺过程为：将经镍中间层电镀的紧固件置于钨合金外层电镀液中，采用不锈钢作为阳极，在8-15A/dm2的电流密度下进行电镀，并控制电镀温度为60-80℃，电镀时间为20-40min，pH为5.0-9.0。
进一步的，所述钨合金外层电镀液，包含如下成份：硫酸镍10-50g/L，钨酸钠20-80g/L，亚磷酸10-70g/L，柠檬酸钠或柠檬酸铵30-100g/L，镀液中硫酸镍与钨酸钠的摩尔比为1:1～1:1.5。
进一步的，所述钨合金外层的钨含量为18-30wt％，镀层厚度10-15μm。可以看出，由上述工艺所得钨合金外层中钨合金含量要高于钨合金里层，该钨合金外层具有光滑、致密特性，且经适当烘烤处理后表面硬度高，具有优异的耐腐蚀和耐磨损性能。
优选的方案，所述除氢工艺为将经电镀后的紧固件在电镀后4h内进行热处理除氢，热处理温度180-200℃，保温4-12h。
优选的方案，所述封闭处理为将经除氢处理后的紧固件置于浓度为10-20％的封闭剂中，温度50-70℃，浸泡1-3min，取出晾干。通过封闭处理，在镀层表面形成防腐防变色保护膜。
有益效果
本发明针对沿海苛刻的气候条件，具有高耐蚀性，有效解决了高强度紧固件出现锈蚀严重的问题。提供了一种高强度紧固件高防腐镀层，通过本发明方案中，对复合镀层的层次安排，与配方的协同作用，可以达到最佳的耐腐蚀效果，满足海洋中的苛刻环境。
同时，本发明中紧固件表面镀层硬度可达650Hv以上，并且具有良好的抗破坏性能，可以有效解决使用中粘扣、滑扣问题。
同时，本发明中紧固件电镀后经除氢处理消除了电镀过程的氢脆影响，且本发明所述表面复合镀层相对于紧固件基材属于阴极性镀层，在使用过程中有效避免了阳极性镀层的析氢氢脆问题。
本发明所公开紧固件的电镀钨合金工艺，针对沿海苛刻的气候条件，有效解决了钢构建筑物或者设备上的高强度紧固件(大于8.8级)出现锈蚀严重和使用过程中的析氢氢脆问题。电镀后的紧固件耐中性盐雾实验800h，10级(见图1)；无氢脆现象(见图2)，并且电镀后紧固件表面硬度高(图3)，具有良好的防磕碰、拆卸损伤特性。
附图说明
图1实施例2中的所得电镀后的紧固件于中性盐雾试验的检测报告。
图2实施例2中的所得电镀后的紧固件抗氢脆实验检测报告。
图3实施例2中所得紧固件的复合镀层硬度检测报告。
为详细说明本发明的技术内容，所实现的目的和效果，以下结合实施方式详予说明。
具体实施方式
实施例1
紧固件钨合金电镀，材质：8.8级ML35钢
①酸洗除锈
配制酸洗溶液：加入半槽纯水，再缓慢加入半槽36％盐酸，搅拌均匀、定容。
浸泡除锈温度为25℃，时间为5min，除锈后自来水冲洗3次。
②化学除油
配制30g/L的氢氧化钠溶液：加入半槽纯水，再加入计算量的氢氧化钠，搅拌溶解后，最后加水至使用范围。
除油温度为50℃，时间为20min，除油后自来水冲洗3次。
③电解抛光
配制电解抛光溶液：加入三分之一槽纯水，再依次分别加入400g/L磷酸和500g/L硫酸，搅拌均匀后，再缓慢加纯水至使用范围冷却至室温后加入1g/L葡萄糖后使用。
阳极电解抛光温度为25℃，电流密度10A/dm2,时间为10min，抛光后自来水冲洗3次。
④电镀钨合金
配制钨合金镀液：加入半槽水，分别加入硫酸镍15g/L，钨酸钠10g/L，亚磷酸20g/L，柠檬酸钠40g/L。搅拌溶解后，加清水至使用范围，用氨水调pH至7.0。
采用不锈钢阳极，以7A/dm2的电流密度进行电镀，电镀温度为75℃，时间为30分钟，电镀后去离子水冲洗3次。
⑤电镀镍
配制电镀镍溶液：加入半槽水，分别加入硫酸镍320g/L，氯化镍40g/L，硼酸35g/L，搅拌溶解后，加清水至使用范围，用稀硫酸调pH值至3.8。
采用可溶性镍阳极，以3A/dm2的电流密度进行电镀，电镀温度为55℃，时间为25分钟。
⑥二次电镀钨合金
配制钨合金镀液：加入半槽水，分别加入硫酸镍15g/L，钨酸钠20g/L，亚磷酸30g/L，柠檬酸盐60g/L。搅拌溶解后，加清水至使用范围，用氨水调pH值至7.0。
采用不锈钢阳极，以10A/dm2的电流密度进行电镀，电镀温度为65℃，时间为30分钟，电镀后去离子水冲洗3次。
⑦除氢处理
电镀后4h内将工件进行除氢处理，烘箱设定温度为180℃，时间为8小时。
⑧封闭
配制质量分数10％的封闭溶液：加入半槽水，缓慢加入计算量的封闭剂，搅拌溶解后，加清水至使用范围。
溶液温度为60℃，紧固件浸入封闭溶液时间为1min，晾干。
实施例2
固件钨合金电镀，材质：12.9级35CrMo
①磷酸除锈
配制酸洗液：加入半槽纯水，再缓慢加入半槽85％磷酸，搅拌均匀。
除锈温度为20～35℃，时间为15min，除锈后自来水冲洗3次。
②化学除油
配制40g/L的氢氧化钠溶液：加入半槽纯水，再加入计算量的氢氧化钠，，搅拌溶解后，最后加纯水至使用范围。
除油温度为70℃，时间为30min，除油后自来水冲洗3次。
③电解抛光
配制电解抛光溶液：加入三分之一槽纯水，再依次分别加入500g/L磷酸和400g/L硫酸，搅拌均匀后，加纯水至使用范围冷却后加入0.5g/L葡萄糖使用。
阳极电解抛光温度为30℃，电流密度15A/dm2，时间为15min，抛光后自来水冲洗3次。
④一次电镀钨合金
配制钨合金镀液：加入半槽水，分别加入硫酸镍25g/L，钨酸钠20g/L，亚磷酸,30g/L，柠檬酸铵60g/L。搅拌溶解后，加清水至使用范围，用氨水调pH值至7.0。
采用不锈钢阳极，以8A/dm2的电流密度进行电镀，电镀温度为80℃，时间为20分钟，电镀后去离子水冲洗3次。
⑤电镀镍
配制电镀镍溶液：加入半槽水，分别加入硫酸镍300g/L，氯化镍40g/L，硼酸50g/L，搅拌溶解后，加清水至使用范围，用稀硫酸或者碳酸镍调pH至4.0。采用可溶性镍阳极，以4A/dm2的电流密度进行电镀，电镀温度为55℃，时间为20分钟。
⑥二次电镀钨合金
配制钨合金镀液：加入半槽水，分别加入硫酸镍25g/L，钨酸钠35g/L，亚磷酸30g/L，柠檬酸铵80g/L。搅拌溶解后，加清水至使用范围，用氨水调pH值至6.8。
采用不锈钢阳极，以10A/dm2的电流密度进行电镀，电镀温度为70℃，时间为35分钟，电镀后去离子水冲洗3次。
⑦除氢处理
电镀后4h内将工件进行除氢处理，烘箱设定温度为180℃，时间为12小时。
⑧封闭
配制质量分数20％的封闭溶液：加入半槽水，缓慢加入计算量的封闭剂，搅拌溶解后，加清水至使用范围。
溶液温度为70℃，紧固件浸入封闭溶液时间为3min，晾干。
对比例1
本对比例1采用两层电镀工艺，即直接以半光亮镍作为底层。
①电镀前处理同实施例1
②电镀镍
配制电镀镍溶液：加入半槽水，分别加入硫酸镍300g/L，氯化镍40g/L，硼酸35g/L，搅拌溶解后，加清水至使用范围，用稀硫酸调pH至3.8。
采用可溶性镍阳极，以3A/dm2的电流密度进行电镀，电镀温度为55℃，时间为40分钟。
③电镀钨合金
配制钨合金镀液：加入半槽水，分别加入硫酸镍20g/L，钨酸钠35g/L，亚磷酸30g/L，柠檬酸盐80g/L。搅拌溶解后，加清水至使用范围，用氨水调pH为7.0。
采用不锈钢阳极，以10A/dm2的电流密度进行电镀，电镀温度为65℃，时间为45分钟，电镀后去离子水冲洗3次。
④除氢处理
电镀后4h内将工件进行除氢处理，烘箱设定温度为180℃，时间为12小时。
⑤封闭
配制质量分数20％的封闭溶液：加入半槽水，缓慢加入计算量的封闭剂，搅拌溶解后，加清水至使用范围。
溶液温度为70℃，紧固件浸入封闭溶液时间为3min，晾干。
对比例2
本对比例2为采用单一的电镀钨合金工艺电镀。
①电镀前处理同实施例1
②电镀钨合金
配制钨合金镀液：加入半槽水，分别加入硫酸镍20g/L，钨酸钠35g/L，亚磷酸30g/L，柠檬酸盐80g/L。搅拌溶解后，加清水至使用范围，用氨水调pH至7.0。
采用不锈钢阳极，以13A/dm2的电流密度进行电镀，电镀温度为65℃，时间为90分钟，电镀后去离子水冲洗3次。
③除氢处理
电镀后4h内将工件进行除氢处理，烘箱设定温度为180℃，时间为8小时
④封闭
配制质量分数20％的封闭溶液：加入半槽水，缓慢加入计算量的封闭剂，搅拌溶解后，加清水至使用范围。
溶液温度为70℃，紧固件浸入封闭溶液时间为3min，晾干。
对比例3
本对比例3各层操作条件均与实施例1相同，不同点在于镀层的排布顺序为里层半光亮镍层、中间低钨层、外层高钨层。
电镀前处理同实施例1
①电镀镍
配制电镀镍溶液：加入半槽水，分别加入硫酸镍300g/L，氯化镍40g/L，硼酸35g/L，搅拌溶解后，加清水至使用范围，用稀硫酸或者碳酸镍调pH至4.0。
采用可溶性镍阳极，以3A/dm2的电流密度进行电镀，电镀温度为55℃，时间为30分钟。
②第一次电镀钨合金
同实施例第一次电镀钨合金
③第二次电镀钨合金
同实施例1第二次电镀钨合金
④电镀后处理同实施例1
对比例4
本对比例将里层钨合金替换为化学镀镍钨磷合金，外层电镀钨合金替换为化学镀镍磷合金，中间电镀镍同实施例1
①前处理工艺过程同实施例1
②里层化学镀镍钨磷合金，化学镀镍钨磷溶液组分为：硫酸镍5g/L、次亚磷酸钠4g/L、柠檬酸钠10g/L、柠檬酸5g/L和钨酸钠0.5g/L，pH值9.2，温度50℃；所得镀层厚度10μm
③中间层电镀镍同实施例1，所得镀层厚度11μm
④外层化学镀镍磷合金，化学镀镍磷配方：硫酸镍7g/L、次亚磷酸钠4g/L、乙酸钠16g/L、甲酸20mL/L和硫脲2mg/L，pH值5.4，温度90℃；所得镀层厚度15μm
⑤电镀后处理同实施例1
各电镀工艺所生产螺栓耐腐性能测试情况详见表1。
表1各工艺螺栓耐腐蚀性能测试
Figure BDA0002333506420000091
将实施例2工艺所加工紧固件送第三方检测机构检测，各项性能指标均符合标准要求。

Claims (10)

1.一种高强度紧固件高防腐电镀工艺，其特征在于：所述高防腐电镀工艺是指将经过前处理的紧固件表面从里至外依次通过电镀的方式镀覆钨合金里层、镍中间层、钨合金外层，并控制镀覆的总厚度≤40μm，再对经电镀后的紧固件进行除氢和封闭处理。
2.根据权利要求1所述的一种高强度紧固件高防腐电镀工艺，其特征在于：所述紧固件的前处理工艺包括除锈，化学除油，阳极电解抛光。
3.根据权利要求2所述的一种高强度紧固件高防腐电镀工艺，其特征在于：所述除锈是指将紧固件置于酸溶液中于10-40℃浸泡2-5min；所述酸溶液选自盐酸溶液，磷酸溶液、柠檬酸溶液、草酸溶液、氨基磺酸溶液中的至少一种；
所述化学除油是指，将经除锈处理的紧固件置于浓度为20-60g/L的氢氧化钠溶液中，于40-70℃处理10-30min；
所述阳极电解抛光是指，将经化学除油处理的紧固件置于电解抛光溶液中于10-40℃，紧固件作为阳极，电解抛光10-30min，所述电解抛光溶液的由如下成份组成：磷酸300-700g/L，硫酸400-700g/L，葡萄糖0.5-6g/L。
4.根据权利要求1所述的一种高强度紧固件高防腐电镀工艺，其特征在于：所述镀覆钨合金里层的工艺过程为：将经前处理的紧固件置于钨合金里层电镀液中，以不锈钢作为阳极，在5-10A/dm2的电流密度下进行电镀，并控制电镀温度为60-80℃，电镀时间为15-40min，pH为5.0-9.0。
5.根据权利要求1或4所述的一种高强度紧固件高防腐电镀工艺，其特征在于：所述钨合金里层电镀液，包含如下成份：硫酸镍15-40g/L，钨酸钠10-40g/L，亚磷酸10-70g/L，柠檬酸钠或柠檬酸铵30-100g/L，其中电镀液中，硫酸镍与钨酸钠的摩尔比为1:0.4～1:0.8；所述钨合金里层的钨含量为10-15wt％，厚度为5-10μm。
6.根据权利要求1所述的一种高强度紧固件高防腐电镀工艺，其特征在于：所述镀覆镍中间层的工艺过程为：将经钨合金里层电镀的紧固件置于镍中间层电镀液中，采用可溶性镍作为阳极，在2-6A/dm2的电流密度下进行电镀，并控制电镀温度为50-60℃，电镀时间为10-40min，pH为3.0-4.4。
7.根据权利要求1或6所述的一种高强度紧固件高防腐电镀工艺，其特征在于：所述镍中间层的电镀液，包含如下成份：硫酸镍200-370g/L，氯化镍10-60g/L，硼酸20-60g/L；所述镍中间层的厚度为10～15μm。
8.根据权利要求1所述的一种高强度紧固件高防腐电镀工艺，其特征在于：所述镀覆钨合金外层的工艺过程为：将经镍中间层电镀的紧固件置于钨合金外层电镀液中，采用不锈钢作为阳极，在8-15A/dm2的电流密度下进行电镀，并控制电镀温度为60-80℃，电镀时间为20-40min，pH为5.0-9.0。
9.根据权利要求1或8所述的一种高强度紧固件高防腐电镀工艺，其特征在于：所述钨合金外层电镀液，包含如下成份：硫酸镍10-50g/L，钨酸钠20-80g/L，亚磷酸10-70g/L，柠檬酸钠或柠檬酸铵30-100g/L，镀液中硫酸镍与钨酸钠的摩尔比为1:1～1:1.5；所述钨合金外层的钨含量为18-30wt％，镀层厚度10-15μm。
10.根据权利要求1所述的一种高强度紧固件高防腐电镀工艺，其特征在于：所述除氢工艺为将经电镀后的紧固件在电镀后4h内进行热处理除氢，热处理温度180-200℃，保温4-12h；所述封闭处理为将经除氢处理后的紧固件置于浓度为10-20％的封闭剂中，温度50-70℃，浸泡1-3min，取出晾干。
CN201911346485.9A 2019-12-24 2019-12-24 一种高强度紧固件高防腐电镀工艺 Active CN110983394B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911346485.9A CN110983394B (zh) 2019-12-24 2019-12-24 一种高强度紧固件高防腐电镀工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911346485.9A CN110983394B (zh) 2019-12-24 2019-12-24 一种高强度紧固件高防腐电镀工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110983394A true CN110983394A (zh) 2020-04-10
CN110983394B CN110983394B (zh) 2021-02-19

Family

ID=70074924

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911346485.9A Active CN110983394B (zh) 2019-12-24 2019-12-24 一种高强度紧固件高防腐电镀工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110983394B (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111549360A (zh) * 2020-04-21 2020-08-18 洛阳双瑞特种装备有限公司 一种解决海洋工程用合金钢紧固件锈蚀锈死及断裂的方法
CN112226792A (zh) * 2020-09-03 2021-01-15 成都德维石油技术服务有限责任公司 一种高抗硫防腐的井下工具钨合金镀层电镀工艺
CN114318439A (zh) * 2021-11-16 2022-04-12 南通申海工业科技有限公司 一种用于焊接螺栓或螺母电镀黑色锌镍的工艺

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69801949T2 (de) * 1997-04-30 2002-11-21 Masco Corp Artikel mit einer dekorativen und schützenden mehrschichtigen Beschichtung
CN101042044A (zh) * 2007-01-16 2007-09-26 长沙高新技术产业开发区英才科技有限公司 抽油杆或抽油管电镀铁镍/钨合金双层镀层及其表面处理工艺
JP2011137195A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Purotonikusu Kenkyusho:Kk 高耐食性Ｎｉ系複合めっき皮膜
JP2011225966A (ja) * 2010-03-30 2011-11-10 Mitsubishi Materials Corp Ｓｎめっき付き導電材及びその製造方法
CN102762779A (zh) * 2010-02-19 2012-10-31 住友电气工业株式会社 金属叠层结构及其制造方法
CN104562103A (zh) * 2014-07-07 2015-04-29 南京玖采新材料有限公司 一种电镀钨镍合金工艺
CN106591904A (zh) * 2016-11-29 2017-04-26 维沃移动通信有限公司 一种电镀镀层、端子及移动终端
WO2019208216A1 (ja) * 2018-04-27 2019-10-31 日本電産リード株式会社 筒状体、及びその製造方法
CN110699724A (zh) * 2019-09-18 2020-01-17 湖南纳菲尔新材料科技股份有限公司 一种高耐蚀镍钨基合金多层镀层及其制备工艺

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69801949T2 (de) * 1997-04-30 2002-11-21 Masco Corp Artikel mit einer dekorativen und schützenden mehrschichtigen Beschichtung
CN101042044A (zh) * 2007-01-16 2007-09-26 长沙高新技术产业开发区英才科技有限公司 抽油杆或抽油管电镀铁镍/钨合金双层镀层及其表面处理工艺
JP2011137195A (ja) * 2009-12-28 2011-07-14 Purotonikusu Kenkyusho:Kk 高耐食性Ｎｉ系複合めっき皮膜
CN102762779A (zh) * 2010-02-19 2012-10-31 住友电气工业株式会社 金属叠层结构及其制造方法
JP2011225966A (ja) * 2010-03-30 2011-11-10 Mitsubishi Materials Corp Ｓｎめっき付き導電材及びその製造方法
CN104562103A (zh) * 2014-07-07 2015-04-29 南京玖采新材料有限公司 一种电镀钨镍合金工艺
CN106591904A (zh) * 2016-11-29 2017-04-26 维沃移动通信有限公司 一种电镀镀层、端子及移动终端
WO2019208216A1 (ja) * 2018-04-27 2019-10-31 日本電産リード株式会社 筒状体、及びその製造方法
CN110699724A (zh) * 2019-09-18 2020-01-17 湖南纳菲尔新材料科技股份有限公司 一种高耐蚀镍钨基合金多层镀层及其制备工艺

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ZONG-HUI YANG ET AL: "tungsten/steel diffusion bonding using cu/W-ni/ni multi-interlayer", 《TRANS. NONFERROUS MET. SOC. CHINA》 *
王岗 等: "抽油杆镀钨合金工艺技术的应用", 《石油机械》 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111549360A (zh) * 2020-04-21 2020-08-18 洛阳双瑞特种装备有限公司 一种解决海洋工程用合金钢紧固件锈蚀锈死及断裂的方法
CN112226792A (zh) * 2020-09-03 2021-01-15 成都德维石油技术服务有限责任公司 一种高抗硫防腐的井下工具钨合金镀层电镀工艺
CN114318439A (zh) * 2021-11-16 2022-04-12 南通申海工业科技有限公司 一种用于焊接螺栓或螺母电镀黑色锌镍的工艺

Also Published As

Publication number Publication date
CN110983394B (zh) 2021-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110983394B (zh) 一种高强度紧固件高防腐电镀工艺
CN110699724B (zh) 一种高耐蚀镍钨基合金多层镀层及其制备工艺
CN101280445B (zh) 镁合金摩托车轮毂表面电镀工艺
CN109825866B (zh) 一种合金自修复耐蚀微弧氧化涂层的制备方法
CN102051605B (zh) 铝或铝合金制品表面防腐蚀的处理方法
CN100494497C (zh) 镁合金表面预镀镍工艺及预镀液
EP3114258B1 (en) Passivation of micro-discontinuous chromium deposited from a trivalent electrolyte
CN109957822B (zh) 铜合金电镀工艺
CN111020653A (zh) 一种高强度耐腐蚀紧固件表面处理工艺
CN105200468A (zh) 一种螺栓表面防腐蚀方法
WO2022147493A1 (en) Corrosion-resistant magnesium alloy with a multi-level protective coating and preparation process thereof
CN103806061A (zh) 一种通过半光亮镀镍工序降低轮毂电镀层低内应力的工艺
CN102899642A (zh) 一种提高镍磷化学镀层耐蚀性的方法
CN105734630A (zh) 在低碳钢表面制备高耐腐蚀性的铜锌铜复合镀层的方法
CN114150314B (zh) 一种高耐蚀复合银层及制备工艺
CN111945194A (zh) 一种镍合金电镀液及电镀方法
CN109295483B (zh) 一种镀铜零件的绝缘保护方法
CN100580142C (zh) 一种能够满足三防要求的电镀锡铜锌三元合金的方法
CN113249713A (zh) 一种镀镍磷合金层的铜合金工件及其在不锈钢产品防腐蚀中的用途
CN102534628A (zh) 船舶紧固件镉-锌-氟碳复合涂层及制备方法
CN112779573A (zh) 一种Ni-Co-B合金镀层的制备方法
CN101736348B (zh) 一种对耐海洋气候的工程零件进行表面活化处理的方法
CN220450333U (zh) 一种镀锡钴合金代铬的镀层结构
CN104149412B (zh) 表面含Ni-P-植酸非晶镀层的高耐蚀自洁钢芯铝绞线
CN212077155U (zh) 一种锌合金零部件的镉钴合金镀层结构

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
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant