一種鍍鎳鎂合金輪轂的雙打底電鍍聯合鍍液的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發明涉及電鍍領域，特別涉及一種鍍鎳鎂合金輪轂的雙打底電鍍聯合鍍液。
【背景技術】
[0002]鎂合金具備重量輕、比強度高、抗沖擊減震性等優異性能，被認為是汽車工業中極好的鋁合金替代品。鎂合金應用于汽車工業，可以減輕汽車重量，是降低能耗和減少廢氣排放的一個有效途徑。輪轂是占整車重量較大的部件之一，利用鎂合金作為制造輪轂的材料，可以達到有效減輕車重的目的。目前，由鎂合金制造的輪轂已經大量應用在摩托車上。然而，鎂合金的化學性質非常活潑，耐蝕性能差，在使用環境中易于發生點蝕和電偶腐蝕等破壞，對于摩托車的安全構成嚴重威脅。因此，腐蝕防護是鎂合金在汽車領域應用時最重要的問題之一。
[0003]目前，在鎂合金摩托車輪轂上電鍍金屬組合鍍層，國際上相關的文獻和專利技術報道很少。美國材料實驗協會制定的ASTM B480-88標準中，建議了兩種在鎂合金表面鍍覆金屬鍍層的方法，即氰化物預鍍銅工藝和直接化學鍍鎳工藝，其工藝流程分別為(1)機械打磨—除油—酸浸蝕—活化—浸鋅—氰化物預鍍銅—化學鍍鎳或電鍍；(2)機械打磨—除油—酸浸蝕—氫氟酸活化—化學鍍鎳—鈍化封孔。鎂合金浸鋅后氰化物鍍銅的預鍍工藝還有Dow工藝、Norskhydro工藝和WCM工藝。為了避免氰化物的使用帶來的人體健康危害和環境污染，后來開發了浸鋅后電鍍鋅或者焦磷酸鹽電鍍銅的預鍍工藝。現有的鎂合金電鍍處理技術雖然可以在鎂合金表面成功地獲得金屬鍍層，但存在以下幾個方面的缺陷和不足:
[0004](1)鎂合金氰化物預鍍銅工藝使用了劇毒的氰化物，對人體健康危害大且污染環境。Dow工藝、Norskhydro工藝和WCM工藝不穩定，操作窗口窄，施鍍后鍍件缺陷多。
[0005](2)鎂合金直接化學鍍鎳工藝使用了含六價鉻Cr(VI)和氫氟酸的前處理溶液，對人體健康危害大且污染環境;化學鍍鎳溶液是一個熱力學不穩定體系，鍍液的使用壽命短，生產成本高。
[0006](3)鎂合金浸鋅后電鍍鋅工藝所獲得的鋅金屬層仍然是一種難鍍金屬，還需要經過特別的預鍍處理后才能進行常規電鍍，如鍍酸銅、亮鎳等。這使鎂合金電鍍處理的工藝流程變得繁瑣，生產成本提高。因此，電鍍鋅層一般作為鎂合金上最終鍍層，不再作其它組合鍍層的電鍍，其防腐蝕效果有限。
[0007](4)鎂合金浸鋅后在焦磷酸鹽溶液中直接電鍍銅，容易出現銅鍍層與鎂合金基底結合力不良。因為焦磷酸根離子對銅離子的絡合能力差，鎂合金基底與金屬銅的電勢相差很大，在焦磷酸鹽溶液中電鍍銅時，基底鎂與銅離子發生劇烈的置換反應，使得銅鍍層與基底的結合力下降。預鍍層的致密性不夠，在鍍酸銅時鍍件腐蝕。
[0008](5)已有文獻報道的鎂合金金屬鍍層鍍覆技術只是實驗室結果，未見鎂合金產品的電鍍工業應用；研究大都集中在鎂合金電鍍的前處理，沒有提出鎂合金組合電鍍技術的完整方案。
【發明內容】
[0009]針對現有技術的不足，本發明的目的之一在于提供一種鍍鎳鎂合金輪轂的雙打底電鍍聯合鍍液。
[0010]為實現上述目的，本發明采用的技術方案如下:
[0011 ] 一種鍍鎳鎂合金輪轂的雙打底電鍍聯合鍍液，該鍍液包括預鍍無氰銅的鍍液和焦磷酸鹽鍍銅的鍍液，兩種鍍液分配配制，并單獨存放，使用時聯合使用，先使用預鍍無氰銅的鍍液鍍覆，然后再使用焦磷酸鹽鍍銅的鍍液鍍覆，其中預鍍無氰銅的鍍液由下列組分組成:硫酸銅120-130g/L;乙二胺四亞甲基膦酸鈉160-180g/L，酒石酸鉀80-100g/L;2-巰基苯并噻唑0.3-0.5g/L;焦磷酸鹽鍍銅的鍍液由下列組分組成:焦磷酸銅100-120g/L ；焦磷酸鉀140-160g/L;濃度為25-30 %的氨水6_8mL/L;檸檬酸鉀8_12g/L，酒石酸鉀鈉15_25g/L;光亮劑0.2-0.3mL/L;其余為水。
[0012]采用本發明的聯合鍍液鍍覆之前需對鎂合金輪轂進行鍍前處理:包括清理，酸洗，活化，并且需要進行兩次沉鋅處理；
[0013]優選，兩次打底鍍的工藝條件為:預鍍無氰銅打底處理，鍍液的pH為8.5-9.5;鍍液溫度為45-55°C ；電鍍時間為15-25min;陰極電流密度:1.2-1.4A/dm2;陽極電流密度:0.6-
0.8A/dm2;采用氣體攪拌;焦磷酸鹽鍍銅打底處理，鍍液的pH為8.5-9.5;鍍液溫度為45-55°C ；電鍍時間為25-35min;陰極電流密度:1.2-1.4A/dm2;陽極電流密度:0.7-0.9A/dm2，采用氣體攪拌；
[0014]在施鍍兩層打底鍍液后，在鎂合金輪轂表面按照常規工藝實施電鍍鎳處理。
[0015]本發明的主要改進及有益效果如下:
[0016](1)對兩種打底鍍層的鍍液成分進行了優化調整，上述兩種鍍液組分為根據鍍覆需要而選擇的功能性組分，兩種鍍液中缺少其中任何一種組分將導致鍍覆效果劣化，而再添加其它組分將導致成本增高，且沒有明顯改善效果，甚至效果變差。在確定了的組分的基礎上，進而確定了各組分的含量，試驗證明，只有當各組分的含量處于上述方案限定的范圍內時，才能獲得附著力強、耐蝕性高、外觀美觀的鍍層，任何一種組分偏離上述范圍，均將導致鍍覆結果的劣化，因此，可以認為上述方案限定的組分范圍內各功能組分達到了協同作用效果。并且只有當兩種鍍液聯合使用時，效果才更加顯著
[0017](2)預鍍無氰銅/焦磷酸鹽鍍銅雙層打底，打底鍍層致密性高，與鎂合金基底的結合力強，克服了現有技術的缺陷。可以為后續鍍鉻提供良好的基底，使得鍍層與基體結合力高，抗剝落性能好，機械性能好。
[0018](3)良好打底層為后續鍍層的良好性能提供了良好的保障。采用本發明的雙層打底鍍層后，再采用常規鍍覆工藝鍍鎳層，可獲得表面硬度高的鍍層，可達HV900-1100，耐摩擦和劃痕。本發明方法制備的鍍鎳層耐腐性優異，鹽霧試驗大于260h表面未見變色。可適用于輪轂在雨雪爽霧復雜工況下長期使用。并且表面光潔度高，外觀光亮美觀，具有良好的裝飾性外觀。
[0019](4)采用本發明的無氰銅鍍液和焦磷酸鹽鍍銅處理鍍液處理鎂合金輪轂時，不含氰化物和強絡合劑，廢水處理簡單，無毒無害，可獲得致密性高的鍍層;鍍液穩定性高，使用壽命長，節約了生產成本。
【具體實施方式】
[0020]實施例一
[0021 ] 一種鍍鎳鎂合金輪轂的雙打底電鍍聯合鍍液，該鍍液包括預鍍無氰銅的鍍液和焦磷酸鹽鍍銅的鍍液，兩種鍍液分配配制，并單獨存放，使用時聯合使用，先使用預鍍無氰銅的鍍液鍍覆，然后再使用焦磷酸鹽鍍銅的鍍液鍍覆，其中預鍍無氰銅的鍍液由下列組分組成:硫酸銅120g/L;乙二胺四亞甲基膦酸鈉180g/L，酒石酸鉀80g/L; 2-巰基苯并噻唑0.5g/L;焦磷酸鹽鍍銅的鍍液由下列組分組成:焦磷酸銅120g/L;焦磷酸鉀140g/L;濃度為25?30 %的氨水8mL/L;檸檬酸鉀12g/L，酒石酸鉀鈉25g/L;光亮劑0.2mL/L;其余為水。
[0022]實施例二
[0023]—種鍍鎳鎂合金輪轂的雙打底電鍍聯合鍍液，該鍍液包括預鍍無氰銅的鍍液和焦磷酸鹽鍍銅的鍍液，兩種鍍液分配配制，并單獨存放，使用時聯合使用，先使用預鍍無氰銅的鍍液鍍覆，然后再使用焦磷酸鹽鍍銅的鍍液鍍覆，其中預鍍無氰銅的鍍液由下列組分組成:硫酸銅130g/L;乙二胺四亞甲基膦酸鈉160g/L，酒石酸鉀100g/L; 2-巰基苯并噻唑0.3g/L;焦磷酸鹽鍍銅的鍍液由下列組分組成:焦磷酸銅100g/L;焦磷酸鉀160g/L;濃度為25?30 %的氨水6mL/L;檸檬酸鉀12g/L，酒石酸鉀鈉15g/L;光亮劑0.3mL/L;其余為水。
[0024]實施例三
[0025]—種鍍鎳鎂合金輪轂的雙打底電鍍聯合鍍液，該鍍液包括預鍍無氰銅的鍍液和焦磷酸鹽鍍銅的鍍液，兩種鍍液分配配制，并單獨存放，使用時聯合使用，先使用預鍍無氰銅的鍍液鍍覆，然后再使用焦磷酸鹽鍍銅的鍍液鍍覆，其中預鍍無氰銅的鍍液由下列組分組成:硫酸銅125g/L;乙二胺四亞甲基膦酸鈉170g/L，酒石酸鉀90g/L; 2-巰基苯并噻唑0.4g/L;焦磷酸鹽鍍銅的鍍液由下列組分組成:焦磷酸銅110g/L;焦磷酸鉀150g/L;濃度為25?30 %的氨水7mL/L;檸檬酸鉀10g/L，酒石酸鉀鈉20g/L;光亮劑0.25mL/L;其余為水。
[0026]申請人聲明，本發明通過上述實施例來說明本發明的詳細工藝設備和工藝流程，但本發明并不局限于上述詳細工藝設備和工藝流程，即不意味著本發明必須依賴上述詳細工藝設備和工藝流程才能實施。所屬技術領域的技術人員應該明了，對本發明的任何改進，對本發明產品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發明的保護范圍和公開范圍之內。
【主權項】
1.一種鍍鎳鎂合金輪轂的雙打底電鍍聯合鍍液，其特征在于，該鍍液包括預鍍無氰銅的鍍液和焦磷酸鹽鍍銅的鍍液，兩種鍍液分配配制，并單獨存放，使用時聯合使用，先使用預鍍無氰銅的鍍液鍍覆，然后再使用焦磷酸鹽鍍銅的鍍液鍍覆，其中預鍍無氰銅的鍍液由下列組分組成:硫酸銅120-130g/L;乙二胺四亞甲基膦酸鈉160-180g/L，酒石酸鉀80-100g/L;2-巰基苯并噻唑0.3-0.5g/L;焦磷酸鹽鍍銅的鍍液由下列組分組成:焦磷酸銅100-120g/L;焦磷酸鉀140-160g/L;濃度為25-30%的氨水6-8mL/L;檸檬酸鉀8-12g/L，酒石酸鉀鈉15-25g/L ；光亮劑0.2-0.3mL/L ；其余為水。
【專利摘要】本發明公開了一種鍍鎳鎂合金輪轂的雙打底電鍍聯合鍍液，該鍍液包括預鍍無氰銅的鍍液和焦磷酸鹽鍍銅的鍍液，兩種鍍液分配配制，并單獨存放，使用時聯合使用，先使用預鍍無氰銅的鍍液鍍覆，然后再使用焦磷酸鹽鍍銅的鍍液鍍覆，其中預鍍無氰銅的鍍液由下列組分組成：硫酸銅120-130g/L；乙二胺四亞甲基膦酸鈉160-180g/L，酒石酸鉀80-100g/L；2-巰基苯并噻唑0.3-0.5g/L；焦磷酸鹽鍍銅的鍍液由下列組分組成：焦磷酸銅100-120g/L；焦磷酸鉀140-160g/L；濃度為25-30％的氨水6-8mL/L；檸檬酸鉀8-12g/L，酒石酸鉀鈉15-25g/L；光亮劑0.2-0.3mL/L；其余為水。
【IPC分類】C25D3/38, C25D7/00
【公開號】CN105463545
【申請號】CN201610001415
【發明人】張穎
【申請人】張穎
【公開日】2016年4月6日
【申請日】2016年1月5日