一种耐蚀抗磨多层涂镀层制造技术

本发明专利技术公开了一种耐蚀抗磨多层涂镀层，属于表面工程技术领域。本发明专利技术解决的技术问题是提供一种用于钢制工件表面的耐蚀抗磨多层涂镀层。该涂镀层包括黏接层、耐蚀层、抗磨层和封闭层：所述黏接层为1～3μm的纯镍层，所述耐蚀层为5～25μm的锌基合金共沉积层，所述抗磨层为5～25μm的Zn-P、Ni-P或Zn-Ni-P涂镀层，所述封闭层采用有机硅、橡胶或环氧树脂进行表面封闭处理。本发明专利技术的多层涂镀层耐腐蚀性能优异，兼具良好的抗微动磨损、抗微粒磨损和抗冲蚀磨损的功能，可以满足石油、航空、铁路、船舶、道路建设、海洋工程等领域内高性能零部件的长寿命、抗磨损和可靠性工作要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于表面工程
，具体涉及一种用于钢制工件表面的耐蚀抗磨多层涂镀层。
技术介绍
随着现代工业的飞速发展，工业产品面临的工况环境愈加恶劣，基于零部件寿命、可靠性、可维护以及节约成本的考虑，对零件材料进行特定功能性的表面改性改良技术得到了快速发展。而防护性涂镀层作为一种普通使用的功能涂层更是在广大工业产品上得到了普遍应用，这其中电镀锌、镀镉涂层即是其中的代表涂层。由于纯镀锌涂层耐蚀寿命较短(中性盐雾试验≤500h)，镀镉存在剧毒和严重的环境污染问题，多年来人们致力于开发锌基合金共沉积，常见的是在镀锌液中引入铁族金属，如Ni、Fe、Co、Cr、Ti、Mn、V等，形成以锌为主的共沉积层，这些合金共沉积层比通常使用的纯锌镀层具有更加优良的防护性能，常用作高耐蚀性镀层，同时其加工性能优异，在国外已经得到了广泛应用，国内也已经将锌基合金共沉积层应用于电缆桥架、煤矿井下液压支架、汽车钢板及航空、军工产品等，大大提高了产品的耐蚀性，并节省了原材料。而在更加恶劣工况下工作的部件，随着对防护性镀层的质量要求越来越高，传统的锌镀层已不能满足高耐蚀性要求，除了要求更加长寿命的耐腐蚀性能外(比如中性盐雾试验≥4000h)，还要求涂层具有提高工件抗微动磨损、抗微粒磨损和抗冲蚀磨损的功能。
技术实现思路
本专利技术提供了一种耐蚀抗磨多层涂镀层，该涂镀层在钢制工件表面由内到外依次为：黏接层、耐蚀层、抗磨层和封闭层；或者依次为黏接层、耐蚀层和封闭层。其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，所述黏接层为厚度1～3μm的纯镍层。其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，当所述涂镀层为四层时，所述耐蚀层为厚度5～25μm的锌基合金共沉积层。其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，当所述涂镀层为三层时，所述耐蚀层由厚度5～25μm的锌基合金共沉积层和陶瓷相共同构成。其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，当所述涂镀层为四层时，所述抗磨层为厚度5～25μm的Zn-P、Ni-P和Zn-Ni-P复合层中的至少一种。其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，当所述涂镀层为四层时，所述抗磨层由厚度5～25μm的Zn-P、Ni-P和Zn-Ni-P复合层中的至少一种，以及陶瓷相共同构成。其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，所述封闭层为采用有机硅、橡胶和环氧树脂中的至少一种对镀层进行表面封闭处理所得。其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，所述陶瓷相为TiO2、TiC、SiO2、SiC、Al2O3、ZrO2、Si3N4和BN中的至少一种。其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，所述锌基合金共沉积层为Zn-Ni、Zn-Fe和Zn-Co共沉积层中的至少一种。其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，所述的Zn-Ni共沉积层中Ni的质量百分含量为10％～15％，所述Zn-Fe共沉积层中Fe的质量百分含量为0.3％～0.7％，所述Zn-Co共沉积层中Co的质量百分含量为0.6％～1％。进一步的，当所述涂镀层为四层时，所述涂镀层在钢制工件表面的结合方式为：将钢制工件表面预处理后，采取化学镀或电化学镀方法在钢制工件表面制备黏接层；再在碱性镀液条件下，采用电化学镀方法在黏接层上沉积耐蚀层；然后采用化学镀或电化学镀方法在耐蚀层上沉积抗磨层；最后对镀层进行封闭处理。进一步的，当所述涂镀层为三层时，所述涂镀层在钢制工件表面的结合方式为：将钢制工件表面预处理后，采取化学镀或电化学镀的方法在钢制工件表面制备黏接层；再在碱性镀液条件下，采用电化学镀方法在黏接层上沉积耐蚀层；最后对镀层进行封闭处理。其中，上述的钢制工件的预处理为电化学除油和弱浸蚀处理。其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，所述黏接层为采取化学镀或电化学镀方法制备的1～3μm纯镍层。其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中所述的黏接层按照以下步骤制成：将钢制工件作为阴极，在氯化镍200～250g/L、盐酸180～220g/L、余量为水的镀液中电化学沉积一层黏接层：要求温度为室温，电流密度5～10A/dm2，时间：不通电1～4min，通电3～5min；阳极板为镍板。其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，当所述涂镀层为四层时，所述耐蚀层为在碱性镀液中采用电化学镀方法制备的厚度5～25μm锌基合金共沉积层；所述碱性镀液的组分包括：氧化锌、氢氧化钠、铁系硫酸盐、络合剂和添加剂。优选的，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，当所述涂镀层为四层时，所述的耐蚀层按照以下步骤制成：将镀有黏接层的钢制工件作为阴极，在氧化锌8～12g/L、氢氧化钠100～150g/L、硫酸镍8～12g/L、络合剂80～120ml/L、添加剂0.3～1g/L、余量为水的镀液中电化学沉积耐蚀层：要求温度为20～30℃，电流密度为0.5～4A/dm2，阳极板为镍板。优选的，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，当所述涂镀层为四层时，所述的耐蚀层也可以按照以下步骤制成：将镀有黏接层的钢制工件作为阴极，在氧化锌14～16g/L、氢氧化钠140～160g/L、硫酸亚铁1～2g/L、络合剂40～60ml/L、添加剂0.4～1g/L、余量为水的镀液中电化学沉积耐蚀层：要求温度为20～30℃，电流密度为1～2.5A/dm2，阳极板为铁板。优选的，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，当所述涂镀层为四层时，所述的耐蚀层还可以按照以下步骤制成：将镀有黏接层的钢制工件作为阴极，在氧化锌8～14g/L、氢氧化钠80～100g/L、硫酸钴1.5～3.0g/L、络合剂30～50ml/L、添加剂6～10g/L、余量为水的镀液中电化学沉积耐蚀层：要求温度为20～30℃，电流密度为1～4A/dm2，阳极板为铁板。其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，当所述涂镀层为三层时，所述耐蚀层为在碱性镀液中采用电化学镀方法制备的厚度5～25μm锌基合金-陶瓷共沉积层；所述碱性镀液的组分包括：氧化锌、氢氧化钠、铁系硫酸盐、络合剂、添加剂和陶瓷相。优选的，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，当所述涂镀层为三层时，所述的耐蚀层按照以下步骤制成：将镀有黏接层的钢制工件作为阴极，在氧化锌8～12g/L、氢氧化钠100～150g/L、硫酸镍8～12g/L、络合剂80～120ml/L、添加剂0.3～1g/L、陶瓷相5～10g/L、余量为水的镀液中电化学沉积耐蚀层：要求温度为20～30℃，电流密度为0.5～4A/dm2；阳极板为镍板。优选的，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，当所述涂镀层为三层时，所述的耐蚀层也可以按照以下步骤制成：将镀有黏接层的钢制工件作为阴极，在氧化锌14～16g/L、氢氧化钠140本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耐蚀抗磨多层涂镀层，其特征在于，该涂镀层在钢制工件表面由内到外依次为：黏接层、耐蚀层、抗磨层和封闭层；或者依次为黏接层、耐蚀层和封闭层。

【技术特征摘要】
1.一种耐蚀抗磨多层涂镀层，其特征在于，该涂镀层在钢制工件表面由内到外依次为：
黏接层、耐蚀层、抗磨层和封闭层；或者依次为黏接层、耐蚀层和封闭层。
2.根据权利要求1所述的耐蚀抗磨多层涂镀层，其特征在于，所述黏接层为厚度1～3μm
的纯镍层。
3.根据权利要求1或2所述的耐蚀抗磨多层涂镀层，其特征在于，当所述涂镀层为四层
时，所述耐蚀层为厚度5～25μm的锌基合金共沉积层。
4.根据权利要求1或2所述的耐蚀抗磨多层涂镀层，其特征在于，当所述涂镀层为三层
时，所述耐蚀层由厚度5～25μm的锌基合金共沉积层和陶瓷相共同构成。
5.根据权利要求1～3任一项所述的耐蚀抗磨多层涂镀层，其特征在于，当所述涂镀层
为四层时，所述抗磨层为厚度5～25μm的Zn-P、Ni-P和Zn-Ni-P复合层中的至少一种。
6.根据权利要求1～3任一项所述的耐蚀抗磨多层涂镀层，其特征在于，当所述涂镀层
为四层时，所述抗磨层...

【专利技术属性】
技术研发人员：贾俊，
申请(专利权)人：成都布雷德科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51