專利名稱：：一種電鍍鎳-碳化硅的復合電鍍液的制作方法
技術領域：
：本發明涉及一種復合電鍍工藝，特別是一種鋁合金汽缸內壁電鍍鎳-碳化硅工藝采用的復合電鍍液。
背景技術：
：復合鍍層是兩相組織，一相是通過還原反應形成的鍍層金屬鎳，它為基質金屬，是均勻的連續相；另一相則為不溶性的固體顆粒碳化硅，它們通常是不連續的分散于基質金屬中，形成一個不連續相。復合鍍層則具有基質金屬和固體顆粒兩類物質的綜合性能。復合鍍層與滑動摩擦面接解觸時，首先是基質金屬鎳受到磨損，而后再使鑲嵌在金屬中的固體顆粒得以凸出，并承受磨損，此外，鍍層表面離顆粒周圍稍遠位置部分鎳被磨損掉，會形成深淺不等，方向不同的凹槽，它可以儲存潤滑油(劑)從而使其具有良好的耐磨性能，目前通常使用的瓦特型電鍍鍍其鍍速慢，約2-3um/min，需要較長時間完成(補充數值)，硬度不高，瓦特型只有HVa2"200350。
發明內容本發明的目的在于克服現有技術的不足之處而提供一種鍍層硬度高、鍍速快的鋁合金汽缸內壁鎳-碳化硅電鍍液。本發明的目的是通過以下途徑來實現的一種鎳-碳化硅的復合電鍍液氨基磺酸鎳300~400g/L、硼酸40~60g/L、次磷酸鈉O.7~1.0g/L,碳化硅2030g/L,其中的pH4.34.5T(。C)5055。1.電鍍主鹽采用氨基磺酸鎳做電鍍主鹽可以取得比較小的內應力，獲得較高的成膜速度，同時可以與次磷酸鈉很好的配合使鍍層具有穩定優良的硬度(Hva2》500)，故我們選擇中等濃度的鍍液即氨基磺酸鎳300g/L400g/L。2、硼酸濃度的影響鍍液中的硼酸對電鍍過程中的PH值的穩定起到至關重要的作用，直接影響到鍍層的脆性和與基體的結合力表1硼酸含量對鍍層結合力的影響(硼酸)/(g'L")303540455055結合力情況脫落脫落好好好好實踐表明，隨著鍍液中硼酸含量的增加，鍍層的脆性減小，從而保證了鍍層與基體的結合力，考慮鍍液的穩定性和經濟性選擇硼酸含量為40g/L60g/L。3、次磷酸鈉濃度的影響次磷酸鈉的加入可以顯著提高鍍層的硬度。但不可過量，否則鍍層的脆性增加，易造成橘皮，脫落，因此其含量控制在0.7g/L1.0g/L為宜。表2次辨酸鈉含量對鍍層硬度的影響p(次石岸酸鈉)/(gL—1)00.2.0.40.60.81.01.21.41.6硬度(Hv。.2)2803003805005606206507007604、碳化硅濃度的影響碳化硅的濃度影響到鍍層中碳化硅的體積含量，通過金相圖片，我們確定碳化硅含量為20~30g/L。5、PH的影響電鍍鎳PH值一般控制在4.0左右，為防止氨基磺酸鎳的分解，我們4空制PH=4.3~4.5。6、溫度對鍍層的影響溫度低，鍍層的應力大，鍍層容易產生脆性脫落，溫度高，溶液的腐蝕性加強，對浸鋅層溶解加快，同樣不利于鍍層的結合力(鍍層起泡)，因此我們嚴格控制50°C55°C。采用本發明的電鍍溶液，其具有1、硬度高HVo.2》500;2、鍍速快可達6jum/min;本發明還在于復合鍍液采用的攪拌方法為或為空氣攪拌、或為上流循環法，或者是兩者同時采用。本發明的攪拌方法優選上流循環法，所述的上流循環法的DK=20~30A/dm2。在主鍍槽中安裝空氣攪拌管，使固體顆粒均勻懸浮，同時使用耐腐蝕泵將鍍液泵到汽缸中，利用汽缸體本身做為鍍槽進行流動式電鍍(上流循環法)。因為汽缸中溶液流動快，主鹽可以得到快速的補充，所以可以相應提高電流密度，從而與傳統沉浸式電鍍相比可以顯著提高電鍍成膜速度。電鍍方法，電流密度對鍍層的外觀，電鍍速度的影響見表3表3電鍍方法，電流密度對鍍層外觀，電鍍速度的影響<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table>電鍍條件PH值4.4,50'C，20分鐘由結果可分析，當電流密度太小時則鍍速明顯降低，不利于生產成本的控制，所以我們選擇上流循環法Df2030A/dnf,進行電鍍。綜上所述，本發明的鍍夜相比現有技術具有如下優點1.硬度高HV0.2^500;2、4度速快可達6jam/min;具體實施方式下面結合實施例對本實用新型進行更詳細的描述。實施例1一種電鍍鎳-碳化硅的復合電鍍液其包括氨基磺酸鎳350g/L、硼酸50g/L、次磷酸鈉0.85g/L,碳化硅25g/L，其中的pH4.4T(°C)52。采用的是攪拌法進行。下面是本電鍍液電鍍鑄造鋁合金汽缸的工藝過程鋁汽缸—_除油_——堿腐蝕——出光——第一次浸鋅—_退鋅——第二次浸鋅——復合電鍍這一工藝流程被稱為二次浸鋅后電鍍。每步之間必須徹底用水洗凈，避免前道工序的殘液帶入下道工序。1、除油任何零件表面處理之前，都要經過除油，除油的目的是去除零件表面的臟物，防銹油和前道工序留在表面的物質；2、堿腐蝕和出光堿腐蝕和出光是前處理中的較為重要的工序，其目的是為了進一步去除鋁表面的缺陷，并從鋁合金表面去除各種合金元素和夾雜物，形成均勻的富鋁表面，為后一道工序提供良好的基底。鋁中有銅、鎂、硅、錳和鋅等元素，如果不去除干凈，在這些合金成分上不能直接電鍍，容易產生結合不良或針孔。本實施例采用BNC-99進行，其含量50/(g/L),45/(°C),時間30小時。而后采用浪動水洗，洗完后出光，采用酸洗槽進行，出光為硝酸300ml/L，氬氟酸4Qnil/L，磷酸400ml/L,BNA-99230ml/L,浸泡至黑灰消失。后用清水沖洗。3、第一次浸鋅鋁合金電鍍時浸鋅處理是一種比較可靠并且得到廣泛應用的工藝。鋁的表面有一層天然的致密的氧化膜，這層膜的厚度約為520nm,不去除它，就難以獲得結合力良好的鍍層。浸鋅的目的一方面是去除這層氧化膜，另一方面是在鋁的表面形成一層鋅的置換層，起阻擋作用，使去除了氧化膜的表面與大氣隔絕，免受氧化。浸鋅液為氬氧化鈉350/(g/L)，氧化鋅60/(g/L)酒石酸鉀鈉8/(g/L)，三氯化鐵2/(g/L),浸泡50個小時。浸泡后用清水沖洗。4、硝酸退除第一次浸鋅獲得的鋅層一般比較粗糙，覆蓋不完全，為了獲得表面更均勻，質量更好的浸鋅層，一般采用體積比l:1的硝酸將第一次浸鋅層退除5、第二次浸鋅經過硝酸退除，進一步鈍化了鋁的基體，露出更均勻的富鋁表面，第二次浸鋅就獲得了更薄、更均勻，更致密的浸鋅層，第二次浸鋅層如果發現色澤不均勻或有斑點，需要重新退除后再浸。第二次浸鋅，浸鋅液氮氧化鈉100/(g/L),氧化鋅3S/(g/L)酒石酸鉀鈉8/(g/L),三氯化鐵W(g/L),浸泡30個小時。浸泡后用清水沖洗6、電鍍，采用上述的復合電鍍液電鍍，電鍍后用水清洗即可，其中的鍍液攪拌方法為空氣攪拌法。本實施例未述部分與現有技術相同。實施例2本實施例的過程與實施例l相同，只是其中的復合鍍渡液及攪拌方法有所改變。其包括氨基磺酸鎳398g/L、硼酸59g/L、次磷酸鈉0.9g/L,碳化硅29g/L,其中的pH4.5,T(°C)54。復合鍍液采用的攪拌方法是上流循環法的DK=25A/dm2.本實施未述部分與實施例1相同實施例3本實施例的過程與實施例2相同，只是其中的復合鍍渡液及攪拌方法有所改變。其包括氨基磺酸鎳320g/L、硼酸45g/L、次磷酸鈉0.75g/L,碳化硅21g/L,其中的pH4.3,T(°C)50。復合鍍液采用的攪拌方法是上流循環法的DK=20A/dm2。本實施例未述部分與實施例2相同。實施例4本實施例的過程與實施例3相同，只是其中的復合鍍渡液及攪拌方法有所改變。其包括氨基磺酸鎳380g/L、硼酸55g/L、次磷酸鈉0.9g/L,碳化硅28g/L,其中的pH4.4，T(。C)54。復合鍍液采用的攪拌方法上流循環法的DK=29A/dm2。本實施例未述部分與實施例3相同。權利要求1.一種鎳-碳化硅的復合電鍍液，其特征在于包含氨基磺酸鎳300～400g/L、硼酸40～60g/L、次磷酸鈉0.7～1.0g/L，碳化硅20～30g/L，其中的pH4.3～4.5T(℃)50～55。2.根據權利要求1所述的鎳-碳化硅的復合電鍍液，其特征在于復合電鍍液采用的攪拌方法為或為空氣攪拌或為上流循環法，或者是兩者同時采用。3.根據權利要求1所述的鎳-碳化硅的復合電鍍液，其特征在于所述的上流循環法的DK=20~30A/dm2。全文摘要本發明公開了一種鎳-碳化硅的復合電鍍液，其包含氨基磺酸鎳300～400g/L、硼酸40～60g/L、次磷酸鈉0.7～1.0g/L，碳化硅20～30g/L，其中的pH4.3～4.5T(℃)50～55，采用本發明的電鍍液，具有硬度高，鍍速快的優點。文檔編號C25D3/12GK101302643SQ200810070479公開日2008年11月12日申請日期2008年1月18日優先權日2008年1月18日發明者薛玉田申請人:薛玉田