JPS6047914B2 - 粒状ニツケルめつき方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は軽金属合金部品、代表的にはケイ素含有アルミ
ニウム製部品上に非常に硬い粒子、代表的には炭化ケイ
素粒子の分散相を含有するニッケルコーティングを形成
する改良方法に関する。

前記粒子含有ニッケルコーティングの形成方法はアルミ
ニウムをベースとする合金のような軽合金上に耐摩耗性
表面を得ることがてきる方法てある。重要な進歩は内燃
機関部品の内壁上にコーティングを形成することに関す
る。前記方法は一般的に化学的な亜鉛の沈着、ニッケル
電着及び最終的に粒子含有ニッケル電着を行うことによ
り成る。

接着を改良することのできる、上記方法に関する改良が
フランス特許ＦＲ７１４０１５３号明細書に記載されて
いる。

該方法は慣用の態様によつて単純なニッケル沈フ着を行
う前に、コーディングすべきケイ素含有アルミニウム製
部品のショットブラスト （ｓｈｏｔｂｌａｓｔｉｎｇ
）、ナトリウム浸食、フッ化硝酸（ｎｕｏｎｉｔｒｉｃ
）浸食、硝酸性媒体中への溶解により分断される二つの
連続工程におけるアルカリ媒体５（亜鉛酸塩）中の亜鉛
沈着を連続的に行い、次いでニッケル陽極を使用して粒
子含有ニッケルの電着を行うことより成る。

この方法の必須工程の一つを構成するショットブラスト
は、オートバイに備えられるエンジンのシリンダのよう
な小さい寸法の部品の場合は実際上実施不能であること
がわかつた。

更に、亜鉛酸塩から得られる化学的なニッケル沈着はニ
ッケル浴中に溶解することがわかつた。

亜鉛はニッケルにより置き換えられる。しかしながら該
ニッケルは粉末状の非接着性形態であり、ニッケル電着
の接着をかなり低下させる。その上、使用中の浴の亜鉛
水準が高まり、急速にすべての電着を妨げる。本発明は
特に小さな寸法のシリンダ類のコーティングを可能とす
ことによつて上記の欠点を克服し、しかも処理工程を簡
単にすることを意図するものである。

ニッケル電着を、次いで非常に硬い粒子を含有するニッ
ケルの沈着を行うことより成る軽金属部品、代表的には
ケイ素含有アルミニウム部品上に非常に硬い粒子、代表
的には炭化ケイ素粒子の分散相を含有するニッケルコー
ディングを形成する本発明方法は、ニッケル電着に先立
つて、原子比Ｚｎ／Ｎｌｌ．５〜２．５及びＰＨ３．５
〜４における亜鉛−ニッケルのフッ化ホウ素媒体溶液に
より、３鰍から１分間までの時間にわたつて亜鉛−ニッ
ケルの化５学沈着を行うことを特徴とする。

本発明者は上記のような予備処理により、最も満足され
るニッケル電着の接着が得られることを発見した。

特に亜鉛の溶解が実際上起らないのである。処理時間は
本発明の基本的な特色である。！たしかに、処理時間が
長いほどニッケル電着の接着が低下することがわかつた
。亜鉛／ニッケル比も臨界的である。

ニッケル１１〜１４ｆＩ′及び亜鉛６〜８ｙ′ｅを含有
する亜鉛及びニッケルの各フッ化ホウ酸塩の溶液が有利
に使ｊ用される。本発明方法のもう一つの特徴によれば
、上記化学沈着及び電着はコーディングすべき各部品を
陽極を包含する支持物上に置くことによつて行う。

該陽性は不溶性陽極が有利である。化学沈着及び電着の
両方を同一支持物上において行うことにより、空気との
接触状態下における不動態化現象を防止することができ
る。

この不動態化現象は、化学沈着がかごを使用して行われ
る場合に生じることがわかつている。電着工程に対する
不溶性陽極の存在は、代表的には小さな直径を有するシ
リンダをコーディングする場合に、慣用のニッケル陽極
よりも有利てある。

更に、一般的に円筒形状を有し、しかもコーディングす
べきシリンダの中心に置かれる上記陽極は、可溶性ニッ
ケル陽極（通常にはかごに入れられている）によつて得
られるものよりも、更に規則正しい沈着を得ることを可
能とする。有用な不溶性陽極としては炭素、フェロシリ
コンまたは好ましくは鉛から製造した陽極を包含する。

鉛陽極の場合においては、化学沈着は、鉛の溶解を制限
するためにＰＨ３．９において有利に行われる。

通常には化含沈着の前にアルカリ脱脂及びフッ化硝酸酸
洗いを行う。

前記フッ化硝酸酸洗いは、硝酸と、酸アンモニウムジフ
ルオリドのようなフッ素化酸塩との混合物によつて有利
に行われる。従来の技術と対照的にショットブラストに
よるいかなる処理も不必要であることに注目すべきであ
る。コーディングすべき軽合金は一般的にアルミニウム
をベースとする合金であり、特に高ケイ素アルミニウム
、すなわち少なくともケイ素１０％を含有するアルミニ
ウムである。

下記の非限定的実施例により本発明を説明する。

実施例１ ケイ素１２％を含有するアルミニウム合金製の、内径４
０Ｗ０７１を有するシリンダを下記の方法で処理した。

（ａ）かごによる処理かごの中において下記の処理を行
つた。

（１）苛性ソーダ（ＮａＯＨ）４５ｇ１１の当量を含有
する水溶液による、６０〜７０℃の温度においてる秒間
から１分間までにわたるアルカリ脱脂。

（２）反復流下洗浄。

（３）硝酸６００〜７００ｙＩｅ及び酸アンモニウムジ
フルオリドＮＨ４ＨＦ２ｌ２Ｏｙｌｅを含有する水溶液
による、２０〜２５℃の温度において３分間にわたるフ
ッ化硝酸酸洗い。

（４）反復流下洗浄。

（ｂ）支持物を使用する処理 コーディングすべきシリンダを取りつける陰極部分と、
該シリンダの中心に配置され、２５瓢の直径を有する円
筒状鉛陽極より成る陽極部分とから成る慣用の支持物に
該シリンダを取りつけた後、下記の処理を行つた：（１
）亜鉛一ニッケルの化学沈着。

亜鉛１２ｙＩｅ及びニッケル７ｙ１′を含有し、ＰＨ
３．９を有する亜鉛及びニッケルのフッ化ホウ酸塩の水
性浴を使用した。

沈着は２５℃において４聞２間行つた。得られた亜鉛一
ニッケル沈着は亜鉛約９０％とニッケル約１０％とを含
有した。（２）反復流下洗浄。

（３）予備ニッケルめつき。

硫酸塩としてのニッケル１００ｑＩ′と、ホウ酸５ｙ
１ｅと、サツカリネート５％及びジベンゾスルフイミド
５％を含有する溶液５０ｍ１Ｉｅとを含有し、ＰＨ３．
８〜４．２を有する水性溶により予備ニッケルめつきを
行つた。

温度６０゜Ｃ、電流密度５〜６ＡＩｄイにおいて１紛間
沈着を行つた。 得られた沈着は厚さ約１０ミクロンを
有した。

（４） 粒子を有するニッケルめつき。

この目的に使用した浴は、平均粒径２〜３ミクロンを
有する炭化ケイ素１１０ｖＩｅを更に含有した点を除い
て前記予備ニッケルめつきに使用した浴と同一の組成を
有した。

支持されたシリンダを電流を通していない浴中に入れ、
次いで６０℃の温度、１５ＡＩｄｒｒ１の電流密度にお
いて５紛間、めつきを行つた。 得られた沈着は厚さ約
１２０ミクロンを有した。

（５）反復流下洗浄。

この手順により良好な接着特性を示す粒子含有ニッケ
ルコーディングが得られた。

第１図は処理シリンダの断面の写真である。

該図面において下から上方へ向つて：アルミニウム、予
備ニッケルめつきの沈着及び粒子含有ニッケルの沈着を
認めることができる。異常は全く認められない。比較例 亜鉛及びニッケルのフッ化ホウ酸塩を含有する浴中にお
ける処理時間が３分間であつた点を除いて前記実施例１
に記載の手順を使用した。

第２図は処理シリンダの断面の写真である。

アルミニウムとニッケル沈着との間に黒点が認められる
。これらアルミニウムに対するニッケルの、乏しい接着
を反映するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様における処理シリンダの断面
の粒子の状態を示す写真である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電解的に、ニッケル沈着を、次いで非常に硬い粒子
   を含有するニッケル沈着を行うことより成る、軽金属合
   金部品、代表的にはケイ素含有アルミニウム製部品上に
   非常に硬い粒子、代表的には炭化ケイ素粒子の分散相を
   含有するニッケルコーティング形成方法において、ニッ
   ケル電着前に、原子比Ｚｎ／Ｎｉ１．５〜２．５、ｐＨ
   ３．５〜４における亜鉛−ニッケルのフッ化ホウ素媒体
   溶液により、３０秒から１分間までの時間にわたつて亜
   鉛−ニッケルの化学沈着を行うことを特徴とする前記方
   法。 ２ 亜鉛１１〜１４ｇ／ｌとニッケル６〜８ｇ／ｌとを
   含有する、亜鉛及びニッケルのフッ化ホウ酸塩溶液を亜
   鉛−ニッケル沈着用に使用する特許請求の範囲第１項記
   載の方法。 ３ コーティングすべき各部品を、陽極を包含する支持
   物上に支持することにより化学沈着及び電着を行う特許
   請求の範囲第１項または第２項記載の方法。 ４ 陽極が不溶性陽極である特許請求の範囲第３項記載
   の方法。 ５ 陽極が鉛陽極である特許請求の範囲第４項記載の方
   法。 ６ 化学沈着をｐＨ３．９において行う特許請求の範囲
   第５項記載の方法。 ７ 化学沈着前に、硝酸と酸フッ化物塩との溶液により
   フッ化硝酸酸洗いを行う前記特許請求の範囲各項のうち
   任意の項記載の方法。