一种Ni/WC耐磨复合镀层的制备方法技术

本发明专利技术公开了一种Ni/WC耐磨复合镀层的制备方法，具体步骤包括：对基板进行粗化处理；对粗化处理后的基板进行电净处理；对电净后的基板进行活化处理；对活化处理后的基板进行预沉积处理；对预沉积处理后的基板进行后续刷镀镍处理。本耐磨涂层制备方法步骤简单、工艺可控、设备成本低、复合镀层与基板结合紧密。通过本发明专利技术采用的粗化加预沉积的处理手段，可成功获得耐磨性能优良均一的Ni/WC复合镀层。得耐磨性能优良均一的Ni/WC复合镀层。得耐磨性能优良均一的Ni/WC复合镀层。

【技术实现步骤摘要】
一种Ni/WC耐磨复合镀层的制备方法


[0001]本专利技术属于复合镀层制备
，具体涉及一种Ni/WC耐磨复合镀层的制备方法。

技术介绍

[0002]随着科技的进步及工业的发展，机械零件常常需要在严苛的工作环境下工作，因此对零件的表面性能提出了更高的要求。对于通过镀层进行表面改性而言，传统的单一镀层往往只能满足改善工件表面某一性能的要求。而复合镀层在保留了单一镀层的性能的同时，还可使工件的硬度、耐磨性、耐腐蚀性等得到提高。因此在工件表面通过覆复合镀层来改善表面性能，被视为解决特殊环境下的工件腐蚀、磨损问题的有效办法。
[0003]碳化钨因具有优良的耐高温、耐腐蚀、耐磨等性能，而被广泛应用于制备耐磨复合镀层领域。然而现有技术中的制备方法存WC分布不均匀，镀层不平整、性能不稳定等缺陷。

技术实现思路

[0004]为解决上述问题，本专利技术克服现有Ni/WC耐磨复合镀层制备方法的不足，提供一种新的Ni/WC耐磨复合镀层的制备方法，通过对喷砂后基板进行预沉积处理，将碳化钨在刷镀前均匀沉积在喷砂凹槽中后再进行电刷镀进而获得平整致密、性能均一优良的Ni/WC耐磨复合镀层。具体技术方案如下：
[0005]一种Ni/WC耐磨复合镀层的制备方法，包括如下步骤：
[0006](1)对基板进行粗化喷砂处理，并在喷砂结束后对其进行清洗；
[0007](2)将清洗完成后的基板正向连接在电源上进行电净处理；
[0008](3)将电净处理完成后的基板反向连接在电源上进行活化处理；/>[0009](4)将活化处理完成后的基板水平放置于预沉积处理液中，进行预沉积WC处理；
[0010](5)将预沉积WC完成后的基板正向连接在电源上进行电刷镀镍；清洗烘干后便可获得结合紧密、耐磨性能良好的Ni/WC复合镀层。
[0011]具体的，本专利技术中所述喷砂处理的石英砂粒径为800目，喷枪中压缩空气压力为0.3～0.7MPa。
[0012]优选地，步骤(1)中所述清洗过程为超声波辅助清洗。
[0013]优选地，步骤(2)中所述电净处理液成分为25g/L的氢氧化钠、20g/L的碳酸钠、50g/L的磷酸钠、3g/L的氯化钠及0.1mL/L的OP乳化剂，电净电压为2～12V，镀笔相对基板运动速度为50～200mm/s，电净时间为15～180s。
[0014]优选地，步骤(3)中所述活化处理液成分为40g/L质量分数为37％的盐酸、150g/L的氯化钠、0.5mL/L的0.1％甲基红乙醇溶液，活化电压为4～10V，镀笔相对基板运动速度为50～300mm/s，活化时间为10～60s，活化温度为40～60℃。
[0015]优选地，步骤(4)中所述预沉积处理液在使用过程中需对其进行磁力搅拌，转子转速为10～30r/min。
[0016]优选地，步骤(4)中所述预沉积处理液成分为5～50g/L的WC、0.5～5g/L的聚乙二醇和余量的去离子水，预沉积时间为60～600s。
[0017]优选地，步骤(5)中所述镀镍液成分为400g/L的硫酸镍、30g/L的氯化镍、30g/L质量分数为37％的盐酸、70mL/L的醋酸和5～15g/L的WC，刷镀电压为4～12V，镀笔相对基板运动速度为50～500mm/s，刷镀时间为3～20min，刷镀温度为60～80℃。
[0018]本专利技术提供的Ni/WC耐磨复合镀层的制备方法，前处理采用喷砂加预沉积相结合的方式，使得WC粉体在刷镀前均匀沉积在喷砂所形成的凹槽中，保证了复合镀层中WC的含量，避免了因手动操作造成的WC分布不均匀的问题。同时预沉积处理可使得后续电刷时以较薄的Ni层便可实现将凹槽中的WC粉体完全包覆，有效提升效率的同时，也解决了未完全包覆导致的WC粉体脱落而引起的镀层失效问题。相较于传统复合镀层制备方法，本专利技术所得耐磨镀层性能均一，有效避免加工工件后续使用过程中局部失效的问题，大大延长了耐磨层的使用寿命。
附图说明
[0019]图1为实施例1所得的Ni/WC耐磨复合镀层的EDS能谱图；
[0020]图2为实施例2所得的Ni/WC耐磨复合镀层的SEM图；
[0021]图3为实施例3所得的Ni/WC耐磨复合镀层的SEM图。
具体实施方式
[0022]下面结合附图和实施例,对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术,但不用来限制本专利技术的范围。
[0023]实施例1：
[0024](1)将基板置于喷砂机中进行喷砂处理，所用喷枪中压缩空气压力为0.6MPa。
[0025](2)将喷砂完成后的基板置于去离子水中超声清洗10min。
[0026](3)将超声清洗完成后的基板正向连接在刷镀机电源上进行电净，电净电压为6V，镀笔相对运动速度为100mm/s，电净时间为60s。
[0027](4)将电净完成后的基板反向连接在刷镀机电源上进行活化，活化电压为4V，镀笔相对运动速度为100mm/s，活化时间为30s。
[0028](5)将活化后的基板水平放置在磁力搅拌的预沉积WC液中，其中转子转速为10r/min，预沉积时间为180s。预沉积液的成分为15g/L的WC和2g/L的聚乙二醇。
[0029](6)将预沉积WC完成后的基板正向连接在刷镀机电源上进行电刷镀镍，其中镀镍液中WC含量为10g/L。刷镀工作电压为4V，镀笔相对运动速度为50mm/s，刷镀时间为10min。
[0030](7)将电刷镀镍后的基板清洗干燥后，即可获得WC分布均匀的耐磨镀层，其镀层中WC含量为17.0％，镀层硬度为579.5HV。
[0031]实施例2：
[0032](1)将基板置于喷砂机中进行喷砂处理，所用喷枪中压缩空气压力为0.5MPa。
[0033](2)将喷砂完成后的基板置于去离子水中超声清洗10min。
[0034](3)将超声清洗完成后的基板正向连接在刷镀机电源上进行电净，电净电压为4V，镀笔相对运动速度为150mm/s，电净时间为60s。
[0035](4)将电净完成后的基板反向连接在刷镀机电源上进行活化，活化电压为4V，镀笔相对运动速度为100mm/s，活化时间为30s。
[0036](5)将活化后的基板水平放置在磁力搅拌的预沉积WC液中，其中转子转速为20r/min，预沉积时间为300s。预沉积液的成分为20g/L的WC和2g/L的聚乙二醇。
[0037](6)将预沉积WC完成后的基板正向连接在刷镀机电源上进行电刷镀镍，其中镀镍液中WC含量为10g/L。刷镀工作电压为6V，镀笔相对运动速度为100mm/s，刷镀时间为10min。
[0038](7)将电刷镀镍后的基板清洗干燥后，即可获得WC分布均匀的耐磨镀层，其镀层中WC含量为21.2％，镀层硬度为586.3HV。
[0039]实施例3：
[0040](1)将基板置于喷砂机中进行喷砂处理，所用喷枪中压缩空气压力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种Ni/WC耐磨复合镀层的制备方法,其特征在于：包括以下步骤：a)将基板进行粗化处理，粗化处理后对其进行超声清洗，所述基板为厚度0.3mm的304不锈钢钢带；b)将步骤a)所得基板进行电净处理；c)对步骤b)所得基板进行活化处理；d)对步骤c)所得基板进行预沉积WC处理；e)对步骤d)所得基板进行电刷镀处理；清洗烘干后即可获得耐磨性能优良的Ni/WC复合镀层。2.根据权利要求1所述的一种Ni/WC耐磨复合镀层的制备方法，其特征在于：所述粗化处理为喷砂处理，喷枪中压缩空气压力为0.3～0.7MPa,所用砂粒为800目石英砂。3.根据权利要求1所述的一种Ni/WC耐磨复合镀层的制备方法，其特征在于：所述电净处理中电净液成分为25g/L的氢氧化钠、20g/L的碳酸钠、50g/L的磷酸钠、3g/L的氯化钠及0.1mL/L的OP乳化剂；电净处理时基板正向连接电源，工作电压为2～12V，镀笔相对基板运动速度为50～200mm/s，电净时间为15～180s。4.根据权利要求1所述的一种Ni/WC耐磨复合镀层的制备方法，其特征在于：所述活化中的活化液成分为40g/L质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈轩乐，卓海鸥，唐建成，叶楠，夏浩，江南，
申请(专利权)人：江西国创院新材料有限公司，
类型：发明
国别省市：