環境友好型化學鍍鎳的方法
【專利摘要】本發明公開了一種環境友好型化學鍍鎳的方法。本發明發現苯駢咪唑和碘化鉀?硫酸銅復合對檸檬酸體系化學鍍鎳分別具有穩定作用和光亮作用，本發明以苯駢咪唑作檸檬酸化學鍍鎳體系的穩定劑，碘化鉀與硫酸銅復合作光亮劑，所有原輔材料及添加劑容易購買，施鍍工藝簡單易操作，鍍液中不含Pb2+、Cd2+等有毒有害重金屬離子，鍍層耐蝕性高且光亮，是一種環境友好型表面處理技術，可以在碳鋼、鋁合金等材料表面鍍覆鎳?磷合金鍍層，具有潛在的應用前景及經濟效益。采用本發明進行實驗室施鍍，鍍液使用壽命可以達到8個金屬周期，鍍層耐中性鹽霧腐蝕時間＞48h，鍍層光亮度可達到208Gs。
【專利說明】
環境友好型化學媳鎮的方法
技術領域
[0001 ]本發明屬于材料科學技術領域，尤其是一種環境友好型化學鍛儀的方法。
【背景技術】
[0002] 化學鍛儀技術具有鍛層耐蝕性好、硬度高、鍛層均勻、可在形狀復雜零件表面均勻 鍛覆等諸多優點，被廣泛應用于航空、航天、汽車制造、化工等行業中。但傳統化學鍛儀工藝 中常采用二價鉛離子作穩定劑、二價儒離子作光亮劑，使得鍛液和廢水中含有Pb2+、Cd2+等 有毒有害的重金屬離子，后續廢水處理負擔重，不符合表面處理技術綠色化的發展趨勢。
[0003] 目前采用的解決方法有:在化學鍛儀鍛液中添加硫脈或其衍生物作穩定劑，添加 硫酸亞錫作光亮劑，W期盡可能減少鍛液中二價鉛和二價儒的含量。但W上方法主要存在 鍛層耐蝕性低(耐中性鹽霧腐蝕時間小于48小時）的主要問題。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是:提供了一種環境友好型化學鍛儀的方法，它的鍛液不含Pb2+、Cd2 +等有毒有害重金屬離子，且鍛液穩定性、鍛層耐蝕性和光亮性不亞于傳統巧樣酸體系化學 鍛儀工藝的，W克服現有技術不足。
[0005] 本發明是運樣實現的:環境友好型化學鍛儀的方法，包括如下步驟：
[0006] 1)將配制好的基礎鍛液放入恒溫水浴中攬拌加熱升溫至85~90°C;
[0007] 2)將鍛片經過打磨、除油、水洗、表面活化、再次水洗工序，實現前處理；
[000引3)將經過前處理的鍛片放入基礎鍛液中進行化學鍛儀；
[0009] 4)再將經過化學鍛儀的鍛片浸入銘酸鹽溶液中進行純化處理；
[0010] 5)將純化后的鍛片用去離子水洗凈后擦干，即完成了化學鍛儀過程。
[0011] 配置50L基礎鍛液包括如下步驟；
[0012] a)將10-1化g六水硫酸儀溶于30-4化去離子水中，溶解完畢后，在攬拌下加入4- 5kg-水巧樣酸、1.5-2 .化輔助絡合劑和1-1.5g穩定劑，攬拌混合均勻后，用純水定容至 50L，再調節抑值至4.58~4.62，得A液；
[0013] b)將7-化g次憐酸鋼溶于30-4化去離子水中，溶解完畢后，在攬拌下加入3.5-4kg 結晶乙酸鋼、3-3.5kg-水巧樣酸、1.4-1.化輔助絡合劑、1.5-?穩定劑，2-3g 2-乙基己基 硫酸鋼及13-18g光亮劑，攬拌混合均勻后，用純水定容至50L，得B液；
[0014] C)在攬拌下，將14-1化g-水次憐酸鋼于30-4化去離子水中，加入6-化g結晶乙酸 鋼、l-2g 2-乙基己基硫酸鋼及6-8g光亮劑，攬拌混合均勻后，用純水定容至50L，得到C液； [001引4)在鍛槽中加入化A液及10L純水，在攬拌條件下加入10L B液，混合均勻后測試 pH值為4.58-4.62，定容至50L，加熱至規定溫度即可進行化學鍛儀操作。
[0016]所述的輔助絡合劑為質量百分比是88%的乳酸，所述的穩定劑為苯拼咪挫;所述 的光亮劑為艦化鐘及硫酸銅，艦化鐘與硫酸銅的質量比為8~15:30~60;所述的潤濕劑為 OP-lOo
[0017] 步驟3)中所述的進行化學鍛儀，具體是，將鍛槽中的基礎鍛液加熱至85-9(TC后進 行化學鍛儀操作;施鍛過程中每30min向鍛槽中按1:1的體積比加入A液及C液，每次A液及C 液加入的體積總量為基礎鍛液初始體積量的1-2%，并采用1+1氨水調節PH值。
[0018] 由于采用了上述技術方案，與現有技術相比，本發明從大量物質中篩選出適用于 巧樣酸體系化學鍛儀的穩定劑和光亮劑，W取代傳統的二價鉛離子和儒離子，并成功應用 于侶合金化學鍛儀生產實際中，取得了良好效果。發現苯拼咪挫和艦化鐘-硫酸銅復合對巧 樣酸體系化學鍛儀分別具有穩定作用和光亮作用，本發明W苯拼咪挫作巧樣酸化學鍛儀體 系的穩定劑，艦化鐘與硫酸銅復合作光亮劑，所有原輔材料及添加劑容易購買，施鍛工藝簡 單易操作，鍛液中不含化2+、Cd2+等有毒有害重金屬離子，鍛層耐蝕性高且光亮，是一種環境 友好型表面處理技術，可W在碳鋼、侶合金等材料表面鍛覆儀-憐合金鍛層，具有潛在的應 用前景及經濟效益。采用本發明進行實驗室施鍛，鍛液使用壽命可W達到8個金屬周期，鍛 層耐中性鹽霧腐蝕時間> 4她，鍛層光亮度可達到208GS。
【具體實施方式】
[0019] 本發明的實施例:環境友好型化學鍛儀的方法，
[0020] 1.配液及配槽方法
[0021] (1)配制A液(配槽和添加用，W配制50L計算）
[0022] 用3化純水溶解12.5kg硫酸儀(六水），溶解完后，加入4.化g巧樣酸(一水），2.化乳 酸(88% )，1.25g苯拼咪挫，攬拌混合均勻后，加水至50L，用20 %氨氧化鋼溶液和1+1氨水調 節抑值至4.60 ± 0.02，保存備用；
[0023] (2)配制B液(配槽用，W配制50L計算）
[0024] 先用3化左右純水溶解7.5kg次憐酸鋼，溶解完后，在攬拌下加入結晶乙酸鋼 3.7化g，巧樣酸(一水)3.2化g，乳酸1.化，苯拼咪挫1.875g，2-乙基己基硫酸鋼2.5g，艦化鐘 2.5g，硫酸銅(五水)12.5g，充分攬拌混合均勻后，定容至50L。
[002引（3)配制C液(添加用，與A液的添加比為1:1，W配制50L計算）
[0026] 用3化純水溶解15.0kg次憐酸鋼(一水），溶解完后，加入結晶乙酸鋼6.化g，2-乙基 己基硫酸鋼1.5g，艦化鐘1.5g，硫酸銅(五水)5.5g，充分攬拌混合均勻后，定容至50L備用。
[0027] (4)配槽配制50L計算）
[002引在鍛槽中加入化A液，再加入純水10L，在攬拌條件下加入配制好的B液10L，混合 均勻后測試pH值(正常約在4.6左右），調節至4.60，定容至50L。
[0029] (5)施鍛
[0030] 槽液加熱至87°C即可進行化學鍛儀操作。施鍛過程中每30min向鍛槽中添加 A液、C 液各375mL，l+l 氨水 120mL。
[0031] 所述的輔助絡合劑為質量百分比是88%的乳酸，所述的穩定劑為苯拼咪挫;所述 的光亮劑為艦化鐘及硫酸銅，艦化鐘與硫酸銅的質量比為8~15:30~60;所述的潤濕劑為 OP-lOo
[0032] 2、鍛液維護
[0033] (1)鍛液金屬儀的消耗由A液補充，還原劑(次憐酸鋼)的消耗由C液補充。為穩定鍛 液組成，需要定期(次/2h)分析鍛液中儀（n)離子濃度、次憐酸根離子濃度及抑值，根據分 析結果適時調整A液、C液和氨水的添加量。添加時，先加 A液，再加 C液。
[0034] (2)進入第四周期后，由于亞憐酸鹽的積累，鍛速會減慢，可W通過提高主鹽濃度 或者溫度來提高鍛速，但溫度的提高一定要謹慎進行，詳見表1。
[0035] (3)在鍛液停止工作時，要將鍛液溫度降低至60°C左右。當發現鍛液因為水分揮發 而變濃時，要及時補加純水至工作體積。
[0036] (4)鍛液要連續過濾(過濾頻率不小于2次/小時），去除可能出現的細小微粒。
[0037] (5)各周期的工藝參數控制參考值如下：
[0038] 表1各周期參數控制表
[0039]
[0040] 本發明曾在工廠進行放大實驗，各項技術指標均達到預期值。
[0041] 本發明適用于在碳鋼、侶合金等金屬材料表面鍛覆覆儀-憐合金鍛層，各種原材料 及添加劑容易購買，使用方便，可大幅減少施鍛成本，是一種經過了生產實際檢驗的可行技 術，具有良好的應用前景及經濟效益。
【主權項】
1. 一種環境友好型化學鍍鎳的方法，其特征在于:包括如下步驟： 1) 將配制好的基礎鍍液放入恒溫水浴中攪拌加熱升溫至85~90°C; 2) 將鍍片經過打磨、除油、水洗、表面活化、再次水洗工序，實現前處理； 3) 將經過前處理的鍍片放入基礎鍍液中進行化學鍍鎳； 4) 再將經過化學鍍鎳的鍍片浸入鉻酸鹽溶液中進行鈍化處理； 5) 將鈍化后的鍍片用去離子水洗凈后擦干，即完成了化學鍍鎳過程。2. 根據權利要求1所述的環境友好型化學鍍鎳的方法，其特征在于:配置50L基礎鍍液 包括如下步驟； a) 將10-15kg六水硫酸鎳溶于30-40L去離子水中，溶解完畢后，在攪拌下加入4-5kg- 水檸檬酸、1.5-2.5L輔助絡合劑和1-1.5g穩定劑，攪拌混合均勻后，用純水定容至50L，再調 節pH值至4.58~4.62，得A液； b) 將7-9kg次磷酸鈉溶于30-40L去離子水中，溶解完畢后，在攪拌下加入3.5-4kg結晶 乙酸鈉、3-3.5kg-水檸檬酸、1.4-1.8L輔助絡合劑、1.5-2g穩定劑，2-3g 2-乙基己基硫酸 鈉及13-18g光亮劑，攪拌混合均勻后，用純水定容至50L，得B液； c) 在攪拌下，將14-16kg-水次磷酸鈉于30-40L去離子水中，加入6-7kg結晶乙酸鈉、1-2g 2-乙基己基硫酸鈉及6-8g光亮劑，攪拌混合均勻后，用純水定容至50L，得到C液； 4)在鍍槽中加入5L A液及10L純水，在攪拌條件下加入10LB液，混合均勻后測試pH值為 4.58-4.62，定容至50L，加熱至規定溫度即可進行化學鍍鎳操作。3. 根據權利要求2所述的環境友好型化學鍍鎳的方法，其特征在于:所述的輔助絡合劑 為質量百分比是88 %的乳酸，所述的穩定劑為苯駢咪唑;所述的光亮劑為碘化鉀及硫酸銅， 碘化鉀與硫酸銅的質量比為8~15:30~60;所述的潤濕劑為0P-10。4. 根據權利要求3所述的環境友好型化學鍍鎳的方法，其特征在于:步驟3)中所述的進 行化學鍍鎳，具體是，將鍍槽中的基礎鍍液加熱至85-90°C后進行化學鍍鎳操作;施鍍過程 中每30min向鍍槽中按1:1的體積比加入A液及C液，每次A液及C液加入的體積總量為基礎鍍 液初始體積量的1-2%，并采用1+1氨水調節PH值。
【文檔編號】C23C18/36GK106048568SQ201610693189
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年8月21日
【發明人】劉定富, 李 雨, 舒剛
【申請人】貴州大學