專利名稱：一種變電流密度在鎢合金表面直接鍍硬鉻的方法
技術領域：
本發明涉及表面處理技術領域，特別是涉及一種變電流密度在鎢合金表面直接鍍硬鉻的方法。
背景技術：
鎢合金具有很高的密度(大于18. 5g/ml)，正因為密度很大，在一些特殊領域具有特殊功能。如在很小的空間利用物體的運動來配重達到平衡的零件，鎢合金是首選的材料。 但鎢合金本身不耐磨，需要鍍一種耐磨材料來增加它的耐磨性。但鎢合金性質比較特殊，一般的化學鍍層或電鍍鍍層與鎢合金基體材料的結合力很差，容易起皮脫落，達不到耐磨的效果，很難找到合適的鍍層。通過相關化學資料查閱，鎢元素與鉻元素處于元素周期表同一副族，應該具有相似的化學性質，而硬鉻層的硬度很高，耐磨性很好，鍍硬鉻是耐磨材料的首選。但鎢合金基體與鉻鍍層之間的結合性能較差，鎢合金表面需要經過特殊處理才能鍍鉻。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種變電流密度在鎢合金表面直接鍍硬鉻的方法，該方法通過創新性的參數控制，可以成功的在鎢合金表面直接鍍硬鉻。為了解決上述技術問題，本發明采用如下的技術方案
本發明變電流密度在鎢合金表面直接鍍硬鉻的方法鎢合金清除油污、酸洗、中和、活化后鍍硬鉻，鍍鉻液配方CrO3 180 220g/l、H2S04 1. 8 2. 2g/l、Cr3+ 3 8 g/Ι，鍍鉻溫度53 57°C，起始電流密度為5A/dm2，每隔5min增加5A/dm2，直到45A/dm2，即得。上述方法中所述活化是將鎢合金在25 50g/l的溶液中在室溫下活化 0. 5 2分鐘，活化后的鎢合金用去離子水清洗。上述技術方案中，鎢合金采用化學方法清除油污。具體可采用如下方法
(1)在50 60°C下，置于40 60g/l的102脫脂劑中15 20min；
(2)在40 50°C下，置于6 12g/l的超聲波用脫脂劑XL-5中超聲清除油污5 IOmin ；
(3)在40 60°C下，置于如下配方的除油劑中20 30min
NaOH 20 30g/l、Na3PO4 20 40g/l、Na2CO3 40 60g/l、Ngi2SiO3 20 30g/l。除油時，若鎢合金零件油污較重，可用汽油等有機溶劑浸泡、清洗預除油，再把零件放入上述除油液中除油。除油后的零件經熱水、冷水清洗后轉入酸洗工序，采用如下之一的方法進行酸洗
(1)在室溫下，置于150 200g/l的HNO3溶液中3 5min；
(2)在室溫下，置于150 200g/l的HF溶液中3 5min；(3)在室溫下，置于75 100g/l的HNO3溶液+75 100g/l的HF溶液中3 5min ；
(4)在室溫下，置于200 300g/l的HCl溶液中5 IOmin；
(5)在室溫下，置于150 200g/lWH2SO4溶液中5 IOmin ；
酸洗后的鎢合金零件經冷水清洗干凈后再用堿進行中和，中和方法如下 在室溫下，將零件浸入5 10g/l的NaOH溶液中0. 5 lmin。與現有技術相比，本發明不經過特殊、復雜的前處理工序，減少了對環境的污染， 提高了零件的一次合格率，所得鍍層結晶細致、硬度高、耐磨，顏色呈光亮淡青的銀白色，并且結合力良好，在使用過程中鍍層無起泡、起皮、脫落現象，適用于含鎢較高的鎢合金材料鍍硬鉻。具體實施方法
實施例1
(1)除油除油槽必須保持清潔、干凈、表面不允許有油污，有條件的可以先進行普通化學除油，再進行超聲波除油，經常更換除油槽。(注嚴禁用陽極電化學除油，否則會腐蝕基體)化學除油的配方和參數如下
NaOH 20 30g/lNa3PO4 20 40g/l
Na2CO3 40 60g/lNa2SiO3 20 30g/l
溫度 40 60°C時間 20 30min
除油后的零件用熱水、冷水清洗干凈。(2)酸洗酸洗槽需要保持干凈，表面不允許有油污，否則油污會形成二次污染，降低鍍層和基體的結合力，根據零件加工后時間的長短，若時間較長，可適當增加酸的濃度或延長酸洗時間，另加緩蝕劑3 5g/l，效果更好。除油后的零件在室溫下浸入200 300g/ 1的HNO3溶液中5 lOmin，酸洗后的零件用冷水清洗干凈。(3)中和酸洗后的零件不經中和會把有害的氯離子帶入鍍鉻槽，所以酸洗后的鎢合金零件在室溫下用5 10g/l的NaOH溶液浸泡0. 5 lmin，用熱水、冷水清洗干凈。(4)活化活化的目的是增加鍍層和基體的結合力，中和后的零件在室溫下用 25 50g/l的硫酸溶液活化0. 5 2min，活化后的零件用去離子水清洗。(5)鍍鉻鍍鉻的起始電流密度為5A/dm2，每隔5min增加5A/dm2，直到正常電流密度50A/dm2，鍍鉻溫度55士2°C，鍍鉻液配方如下
CrO3 180 220g/lH2SO4 1.8 2. 2g/l
Cr3+ 3 8g/l
(6)結合力試驗將鎢合金鍍硬鉻后的零件加熱到220°C，保溫池，然后迅速投入20°C 的水中，檢查試樣，鍍層無起泡、起皮、脫落現象，用其它方法試驗結合力，得到相同的結果。實施例2:
(1)除油除油槽必須保持清潔、干凈、表面不允許有油污，有條件的可以先進行普通化學除油，再進行超聲波除油，經常更換除油槽。(注嚴禁用陽極電化學除油，否則會腐蝕基體)化學除油的配方和參數如下
NaOH 20 30g/lNa3PO4 20 40g/l
Na2CO3 40 60g/lNa2SiO3 20 30g/l
溫度 40 60°C時間 20 30min然后采用超聲波除油 超聲波用脫脂劑XL-5 6 12g/l 溫度 40 50°C 時間 5 IOmin 除油后的零件用熱水、冷水清洗干凈。(2)酸洗酸洗槽需要保持干凈，表面不允許有油污，否則油污會形成二次污染，降低鍍層和基體的結合力，根據零件加工后時間的長短，若時間較長，可適當增加酸的濃度或延長酸洗時間，另加緩蝕劑3 5g/l，效果更好。除油后的零件在室溫下浸入200 300g/ 1的HCl溶液中5 lOmin，酸洗后的零件用冷水清洗干凈。(3)中和酸洗后的零件不經中和會把有害的氯離子帶入鍍鉻槽，所以酸洗后的鎢合金零件在室溫下用5 10g/l的NaOH溶液浸泡0. 5 lmin，用熱水、冷水清洗干凈。(4)活化活化的目的是增加鍍層和基體的結合力，中和后的零件在室溫下用 25 50g/l的硫酸溶液活化0. 5 2min，活化后的零件用去離子水清洗。(5)鍍鉻鍍鉻的起始電流密度為5A/dm2，每隔5min增加5A/dm2，直到正常電流密度45A/dm2，鍍鉻溫度55士2°C，鍍鉻液配方如下
CrO3 180 220g/lH2SO4 1.8 2. 2g/l
Cr3+ 3 8g/l
(6)結合力試驗將鎢合金鍍硬鉻后的零件加熱到220°C，保溫池，然后迅速投入20°C 的水中，檢查試樣，鍍層無起泡、起皮、脫落現象，用其它方法試驗結合力，得到相同的結果。
權利要求
1.一種變電流密度在鎢合金表面直接鍍硬鉻的方法，其特征在于鎢合金清除油污、 酸洗、中和、活化后鍍硬鉻，鍍鉻液配方CrO3 180 220g/l、H2S04 1. 8 2. 2g/l、Cr3+ 3 8 g/Ι，鍍鉻溫度53 57°C，起始電流密度為5A/dm2，每隔5min增加5A/dm2，直到45A/dm2， 即得。
2.按照權利要求1所述變電流密度在鎢合金表面直接鍍硬鉻的方法，其特征在于所述活化是將鎢合金在25 50g/l的溶液中在室溫下活化0. 5 2分鐘，活化后的鎢合金用去離子水清洗。
3.按照權利要求1所述變電流密度在鎢合金表面直接鍍硬鉻的方法，其特征在于鎢合金采用化學方法清除油污。
全文摘要
本發明公開了一種變電流密度在鎢合金表面直接鍍硬鉻的方法鎢合金清除油污、酸洗、中和、活化后鍍硬鉻，鍍鉻液配方Cr03180～220g/l、H2SO41.8～2.2g/l、Cr3+3～8g/l，鍍鉻溫度53～57℃，起始電流密度為5A/dm2，每隔5min增加5A/dm2，直到45A/dm2，即得，與現有技術相比，本發明不經過特殊、復雜的前處理工序，減少了對環境的污染，提高了零件的一次合格率，所得鍍層結晶細致、硬度高、耐磨，顏色呈光亮淡青的銀白色，并且結合力良好，在使用過程中鍍層無起泡、起皮、脫落現象，適用于含鎢較高的鎢合金材料鍍硬鉻。
文檔編號C25D5/28GK102465324SQ201010548048
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月18日 優先權日2010年11月18日
發明者馮明 申請人:貴州航天風華精密設備有限公司