CN216006046U - 一种镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构，包括钢铁基体、和在所述钢铁基体上从内到外依次制备的镉钛合金镀层、无铬黑色转化膜以及无铬转化封闭层。本实用新型公开的镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构，用于代替镉钛合金镀层目前采用的高毒性的六价铬钝化工艺。

Description

一种镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构

技术领域

本实用新型属于金属电镀领域，具体涉及一种镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构。

背景技术

镉钛合金镀层用作高强度结构钢的防护层，按传统工艺制备镉钛合金镀层，美国采用氰化物镉钛合金电镀工艺，中国采用EDTA-氨三乙酸镉钛合金电镀工艺。最近，申请公开号为“CN 110117803 A”的中国发明专利《氯化钾无氰镉钛合金镀液、其制备方法和电镀工艺》公开了一种环保型镉钛合金电镀工艺，工艺性能良好，镀层具有优异的耐蚀性。

航空航天企业目前采用六价铬钝化技术钝化镉钛合金镀层，但六价铬钝化存在高污染的问题，因此，研究开发镉钛合金镀层的无铬钝化技术具有重要意义。

实用新型内容

为了解决镉钛合金镀层六价铬钝化的高污染问题，本实用新型提供了一种镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构。为了达到上述目的本实用新型采用如下技术方案：

一种镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构，包括金属基体、和在所述金属基体上从内到外依次制备的镉钛合金镀层、无铬黑色转化膜以及无铬转化封闭层。

优选的，所述无铬转化封闭层的厚度为0.5～1.5μm。

优选的，所述镉钛合金镀层是采用氯化钾无氰镉钛合金电镀工艺制备的。

优选的，所述镉钛合金镀层的厚度为8～25μm。

优选的，所述金属基体为钢铁基体。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型公开的镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构，所采用的无铬转化剂不含铬和钴离子，符合国家绿色发展的产业政策；

2、所述的镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构，具有良好的耐蚀性。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的不当限定，在附图中：

图1是本实用新型实施例1和实施例2的镀层结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图以及具体实施例来详细说明本实用新型，在此本实用新型的示意性实施例以及说明用来解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

一种镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构，包括钢铁基体、和在所述钢铁基体上从内到外依次制备的镉钛合金镀层、无铬黑色转化膜、以及无铬转化封闭层。

具体实施方式如下：

按现行的前处理工艺对工件进行除油、除锈和活化。

所述工件前处理后采用广州超邦化工有限公司开发的氯化钾无氰镀镉钛合金工艺制备镉钛合金镀层，所述镀层厚度为8～25μm。

优选的，所述镉钛合金镀层采用氯化钾无氰挂镀镉钛合金工艺制备：氯化镉25～35g/L，钛盐补给剂3～7mL/L，NCC-617配位剂100～150g/L，氯化钾140～180g/L，NCC-617光亮剂1.5～2.5mL/L，NCC-617辅助剂25～35mL/L，pH范围6.5～7.5，工作温度20℃～35℃，阴极电流密度0.5～1.5A/dm²，阴极移动2～4m/min。

优选的，所述镉钛合金镀层采用氯化钾无氰滚镀镉钛合金工艺制备：所述滚镀镉钛合金工艺为：氯化镉20～30g/L，钛盐补给剂2～5mL/L，NCC-617配位剂100～150g/L，氯化钾140～180g/L，NCC-617光亮剂1.5～2.5mL/L，NCC-617辅助剂25～35mL/L，pH范围6.5～7.5，工作温度20℃～35℃，滚镀电压6～10V，滚筒转速6～8r/min。

所述无铬黑色转化膜采用超邦化工的ZEC-55无铬黑色转化工艺制备，转化工艺如下：

ZEC-551无铬转化剂：90～110mL/L，

ZEC-552无铬转化剂：13～15mL/L，

pH范围：1.7～2.2，

操作温度：室温，

浸渍时间：20～60s。

所述无铬转化封闭层的厚度为0.5～1.5μm，采用超邦化工的ZEC-11无铬转化封闭工艺制备：

ZEC-11无铬转化封闭剂：200～300g/L，

操作温度：室温，

浸渍时间：40～80s。

所制备的无铬转化封闭层在70℃～100℃烘烤30min。

实施例1：

如图1所示，一种镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构，包括钢铁基体1、和在所述钢铁基体1上从内到外依次制备的镉钛合金镀层2、无铬黑色转化膜3以及无铬转化封闭层4。

所述镉钛合金镀层2采用氯化钾无氰挂镀镉钛合金工艺制备，镀层厚度为10～12μm。

所述挂镀镉钛合金工艺为：氯化镉30g/L，钛盐补给剂5mL/L，NCC-617配位剂130g/L，氯化钾160g/L，NCC-617光亮剂2.0mL/L，NCC-617辅助剂30mL/L，pH为7.0，工作温度25℃，阴极电流密度1.0A/dm²，阴极移动3m/min。

所述无铬黑色转化膜3采用ZEC-55无铬黑色转化工艺制备，转化工艺如下：

ZEC-551无铬转化剂：100mL/L，

ZEC-552无铬转化剂：14mL/L，

pH：2.0，

操作温度：室温，

浸渍时间：40s。

所述无铬转化封闭层4采用ZEC-11无铬转化封闭工艺制备：

ZEC-11无铬转化封闭剂：250g/L，

操作温度：室温，

浸渍时间：60s。

所制备的无铬转化封闭层4的厚度为0.8～1.0μm。

本实施例的具体操作分为如下步骤：

1、前处理：对钢铁零部件基体1进行“碱性化学除油→水洗→酸洗→水洗→碱性阴极电解除油→水洗→碱性阳极电解除油→水洗→活化→水洗”的工序。

2、镀镉钛合金：镀件前处理后按照氯化钾无氰挂镀镉钛合金工艺制备镉钛合金镀层2。

3、除氢：镀件在200℃下除氢12h。

4、无铬黑色转化：除氢后的镀件“在质量分数为2％的硝酸中出光3～5s→水洗→ZEC-55无铬转化→水洗”制备无铬黑色转化膜3。

5、封闭：镀件形成转化膜后“浸渍ZEC-11无铬转化封闭液→出槽→滴干→90℃烘烤30min”制备无铬转化封闭层4。

实施例2：

如图1所示，一种镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构，包括钢铁基体1、和在所述钢铁基体1上从内到外依次制备的镉钛合金镀层2、无铬黑色转化膜3以及无铬转化封闭层4。

所述镉钛合金镀层2采用氯化钾无氰滚镀镉钛合金工艺制备，镀层厚度为10～12μm。

所述滚镀镉钛合金工艺为：氯化镉25g/L，钛盐补给剂4mL/L，NCC-617配位剂120g/L，氯化钾160g/L，NCC-617光亮剂2.0mL/L，NCC-617辅助剂30mL/L，pH为7.5，工作温度30℃，滚镀电压8V，滚筒转速8r/min。

所述无铬黑色转化膜3采用ZEC-55无铬黑色转化工艺制备，转化工艺如下：

ZEC-551无铬转化剂：110mL/L，

ZEC-552无铬转化剂：15mL/L，

pH范围：2.0，

操作温度：室温，

浸渍时间：50s。

所述无铬转化封闭层4采用超邦化工的ZEC-11无铬转化封闭工艺制备，封闭工艺如下：

ZEC-11无铬转化封闭剂：280g/L，

操作温度：室温，

浸渍时间：70s。

所制备的无铬转化封闭层4的厚度为1.0～1.2μm。

本实施例的具体操作分为如下步骤：

1、前处理：对钢铁零部件基体1进行“碱性化学除油→水洗→酸洗→水洗→碱性阴极电解除油→水洗→碱性阳极电解除油→水洗→活化→水洗”的工序。

2、镀镉钛合金：镀件前处理后按照氯化钾无氰滚镀镉钛合金工艺制备镉钛合金镀层2。

3、除氢：镀件在200℃下除氢12h。

4、无铬黑色转化：除氢后的镀件“在质量分数为2％的硝酸中出光3～5s→水洗→ZEC-55无铬转化→水洗”制备无铬黑色转化膜3。

5、封闭：镀件形成转化膜后“浸渍ZEC-11无铬转化封闭液→出槽→用脱水机甩干→80℃烘烤30min”制备无铬转化封闭层4。

实施例1和实施例2所制备的镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构，按照GB/T 10125–2012《人造气氛腐蚀试验盐雾试验》进行中性盐雾试验600h，镀件表面无白色腐蚀物生成。

以上对本实用新型实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本实用新型实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本实用新型实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处。总之，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。

Claims (5)

1.一种镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构，其特征在于：包括金属基体、和在所述金属基体上从内到外依次制备的镉钛合金镀层、无铬黑色转化膜以及无铬转化封闭层。

2.如权利要求1所述的镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构，其特征在于：所述无铬转化封闭层的厚度为0.5～1.5μm。

3.如权利要求1所述的镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构，其特征在于：所述镉钛合金镀层是采用氯化钾无氰镉钛合金电镀工艺制备的。

4.如权利要求1所述的镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构，其特征在于：所述镉钛合金镀层的厚度为8～25μm。

5.如权利要求1所述的镉钛合金镀层制备无铬黑色转化膜的防护层结构，其特征在于：所述金属基体为钢铁基体。

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