本发明专利技术涉及的是一种铝合金发动机气缸内壁镍陶（Ｎｉ－Ｓｉｃ）复合电镀工艺，电镀液的成分为硫酸镍（ＮｉＳＯ↓［４］－７Ｈ↓［２］Ｏ）４１０－５００ｇ／Ｌ，氯化镍（ＮｉＣｌ↓［２］）５－９ｇ／Ｌ，硼酸（Ｈ↓［３］ＢＯ↓［３］）４１－６０ｇ／Ｌ，碳化硅（ＳｉＣ）５０－１００ｇ／Ｌ，应力消除剂（Ｓａｃｃｈａｒｉｎ）１－３ｇ／Ｌ，分散剂（Ｓｏｄｉｕｍ Ｌａｕｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ）０．１－０．３ｇ／Ｌ。本发明专利技术具有良好的效果，发动机气缸无需保养性磨合期，经久耐用，废气排放量比国标大幅下降，冷启动性能较国标提高８５％，功率稳定提升，应用前景十分广泛。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
铝合金发动机气缸内壁镍陶(Ni-SiC)复合电镀工艺本专利技术涉及的是一种电镀工艺，尤其是一种铝合金气缸内壁镍陶(Ni-SiC)复合电镀工艺，属于冶金化学中的电镀类领域。现有技术中对铝合金发动机气缸内表面的镀覆工艺有：对缸筒的镀铬，这种方法因工效低、环境污染严重、油膜保护性能较差而使应用受限；对缸筒内壁镀覆镍陶(Ni-SiC)工艺在部分文献已报道，如已公告终止的中国专利91107925.4，其申请文件称：利用常规的镀镍溶液中加入碳化硅，在气缸内壁通过电沉积，得到镍-碳化硅(Ni-SiC)复合镀层，以此得到硬度高和耐磨性好的性能。该申请文件所表达的这项技术存在以下不足与缺陷：由于碳化硅不能直接与铝合金电镀，必须使用镍作为中间连接物，才能在铝合金基体上复合电镀碳化硅，所以根据这项现有技术在气缸内壁的镀层中，碳化硅含量越高，则镀层与铝合金基体间结合的牢固度就越低，碳化硅含量越低，则镀层表面达不到硬度要求；为了提高气缸内壁的硬度，该技术不得不牺牲结合牢固度来采用提高碳化硅含量，或降低硫酸镍的含量来提高镀层表面碳化硅的密度，当发动机气缸体处于频繁的热涨冷缩状态下，由于镍-碳化硅(Ni-SiC)镀层与铝合金基体，两者的膨胀系数差异极大，促使铝合金基体与镍-碳化硅(Ni-SiC)镀层间的结合圆柱面上形成了相当集中的切向、轴向剪切应力，同时在镍-碳化硅(Ni-SiC)镀层的径向剪切应力(由活塞高速冲力分解所致)的作用下，使镀层在径向产生裂纹。这样，在切向、轴向剪切应力和径向剪切应力的同时作用下，镍-碳化硅复合电镀气缸，经一定时间使用后，其镀层就会脱落，该技术所表述的镀层配方成份既不全面，又不合理，如没有考虑内应力的消除问题、所选用的十二烷基硫酸钠在分散作用、界面活性及湿润等方面作用均较差。-->本专利技术的目的在于：克服现有技术的不足和缺陷，提供一种使气缸内壁碳化硅(硬质点)均匀分布状态得到有效控制，使气缸内壁品质稳定的，铝合金气缸体镍-碳化硅(Ni-SiC)复合电镀工艺。本专利技术的技术主方案主要在于：利用带正电荷或负电荷的陶瓷(即碳化硅)粉粒，在被镀金属镍表面形成吸附，再由电镀过程中金属镍原子在阴极的析出，将陶瓷粉粒埋藏其中，而形成复合镀层；其工艺流程为：气缸内壁表面经脱脂→水洗→微蚀→水洗→表面活化→水洗→化成皮膜→水洗→喷雾、上夹具→镀镍、下夹具→镍→碳化硅(Ni-SiC)复合电镀→水洗→漂白→干燥→成品。当铝合金气缸体经各项表面处理后，在其气缸内壁镀镍的基础上，再实施镍-碳化硅(Ni-SiC)复合电镀之工艺，其电镀液的成份为：硫酸镍(NiSO4-7H2O) 410-500g/L氯化镍(NiCl2) 5-9g/L硼 酸(H3BO3) 41-60g/L碳化硅(SiC) 50-100g/L应力消除剂(Saccharin) 1-3g/L分散剂(Sodium Lauyl Sulfate) 0.1-0.3g/L其工艺规范主要为：PH值 3.5-5温度 61-75℃电流密度 2-50A/dm2本专利技术具有实质性的特点和显著的进步，产生了良好的效果，与现有技术相比，本专利技术适当增加了镍离子成份及降低了碳化硅成份，在保证表面硬度条件下，明显地增强了镀层与铝合金基体间的结合附着力；同时本专利技术增添了应力添加剂Saccharin，起到消除应力及平整的作用；本专利技术又增添了分散剂SodiumLauyl Sulfate，更换目前的专利技术所采用的十二烷基硫酸钠，进一步增强了分-->散作用和界面活性及湿润作用，以使碳化硅均匀导入镀层内。本专利技术还利用了气缸体内孔表面均匀密布的碳化硅(硬质点)和它的连接物镍(软基)具有强结合力，通过特殊搪磨，在发动机高速运转时，发动机活塞高速运动对气缸体内壁造成很大冲击，之后，再取出气缸体，对其内孔表面进行显微分析发现：均匀密布的镍基组织，呈现微凹的网状形态，证明其镀覆层应有十分良好的附着力和特优的油膜保护性能。气缸内壁内层是铝合金基体，与其结合在一起的是金属镍镀层，气缸内壁表面层为镍陶(Ni-SiC)复合镀层。从其材料结合处附着力及材料间的热膨胀形态进行综合测试分析，证明各镀层结合面上的切向和轴向之剪切应力，不存在集中分布的现象。大大改善了截面上剪切应力的分布状态，大大降低了在镀层结合面上被撕脱的可能性。以下将结合实施例对本专利技术进一步描述：本专利技术提供三项实施例，均采用同一工艺流程和工艺规范，即工艺流程为：气缸内孔表面经脱脂→水洗→微蚀→水洗→表面活化→水洗→化成皮膜→水洗→喷雾、上夹具→镀镍、下夹具→镍陶(Ni-SiC)复合电镀→水洗→漂白→干燥→成品。工艺规范为：PH值=3.5-5，温度=61-75，电流密度=2-50A/dm2，三项实施例不同成份分别为：实施例一：硫酸镍(NiSO4-7H2O) 410g/L氯化镍(NiCl2) 5g/L硼酸(H3BO3) 41g/L碳化硅(SiC) 50g/L应力消除剂(Saccharin) 1g/L分散剂(Sodium Lauyl Sulfate) 0.1g/L-->实施例二：硫酸镍(NiSO4-7H2O) 455g/L氯化镍(NiCl2) 7g/L硼酸(H3BO3) 50g/L碳化硅(SiC) 75g/L应力消除剂(Saccharin) 2g/L分散剂(Sodium Lauyl Sulfate) 0.2g/L实施例三：硫酸镍(NiSO4-7H2O) 500g/L氯化镍(NiCl2) 9g/L硼酸(H3BO3) 60g/L碳化硅(SiC) 100g/L应力消除剂(Saccharin) 3g/L分散剂(Sodium Lauyl Sulfate) 0.3g/L以上三实施例，经本专利技术的工艺处理后，所组装的K90=冲程发动机经200小时高速运转6500-8000转/分后测试，均达到以下性能：1、发动机无需保养性磨合期仍具经久耐用之特性；2、与国标相比，废气排放量一氧化碳CO下降25.7％以上，碳氢化合物CH下降46.8％以上。3、油耗率较行业标准(QC/T29117.7-9 3)476g/Kw·h下降23.32％；4、冷启动性能较国家标准启动时t≤15s，实测t=2.25s比允许t=15s提高85％。5、功率稳定提升：按时间段测功20h、60h、100本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种铝合金发动机气缸内壁镍陶（Ｎｉ－Ｓｉｃ）复合电镀工艺，其特征在于电镀液的成份为：硫酸镍（ＮｉＳＯ↓［４］－７Ｈ↓［２］Ｏ） ４１０－５００ｇ／Ｌ氯化镍（ＮｉＣｌ↓［２］） ５－９ｇ／Ｌ硼酸（Ｈ↓［３］ＢＯ↓［３］） ４１－６ ０ｇ／Ｌ碳化硅（Ｓｉｃ） ５０－１００ｇ／Ｌ应力消除剂（Ｓａｃｃｈａｒｉｎ） １－３ｇ／Ｌ分散剂（Ｓｏｄｉｕｍ Ｌａｕｙｌ Ｓｕｌｆａｔｅ） ０．１－０．３ｇ／Ｌ。
【技术特征摘要】
1、一种铝合金发动机气缸内壁镍陶(Ni-SiC)复合电镀工艺，其特征在于电镀液的成份为：硫酸镍(NiSO4-7H2O) 410-500g/L氯化镍(NiCl2) 5-9g/L硼 酸(H3BO3) 41-60g/L碳化硅(SiC) 50-100g/L应力消除剂(Saccharin) 1-3g/L分散剂(Sodium L...
【专利技术属性】
技术研发人员：廖永丛，林景焕，张木鍊，
申请(专利权)人：上海康适达轮圈有限公司，廖永丛，林景焕，张木鍊，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]
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