一种ＺＭ６镁合金化学镀镍方法技术

本发明专利技术涉及一种在ＺＭ６镁合金上化学镀镍的方法，该方法是先对镁合金基体进行镀前预处理，然后化学镀镍沉积出化学镀镍层。所述镀前预处理，包括碱洗、酸洗、酸蚀和浸锌四个步骤；所述化学镀镍层，采用碱式碳酸镍为主盐，次亚磷酸钠为还原剂，氢氟酸为缓蚀剂，乳酸为络合剂，硫酸镉和碘酸钾混合液为光亮剂和稳定剂。镀件浸锌后在８５℃左右施镀，可得到光亮平整的镀镍层。本发明专利技术适用于在ＺＭ６镁合金材料上进行化学镀镍，以达到对ＺＭ６镁合金进行防护的目的。本发明专利技术具有镀速快和防护性好的优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种ZM6镁合金化学镀镍方法，属于金属腐蚀与防护

技术介绍
镁合金在实用金属结构材料中密度最小，为1.74g/cm3，是钢铁的1/3，铝的2/3。 由于其具有尽量轻、比强度高、抗冲击性能好、良好的电磁屏蔽功能及导热、导电性佳和易 于回收利用等优异性能，使得镁及其合金在国防军工、交通、通讯等领域具有广阔的应用前 景。然而，镁合金化学活泼性高，极易发生腐蚀失效，故耐蚀性差制约着其进一步的推广及 应用。为此，镁合金在使用前必须进行表面防护处理。其中化学镀镍作为一种有效的防护 技术，不仅可以使其获得较强的耐蚀性和耐磨性，而且具有可焊性和导电性以及金属的质 感和外观。 ZM6 (Mg-2. 6NcK). 6Zn-0. 8Zr)合金系作为耐热高强度铸造镁合金，主要用于机匣、 油泵盖等壳体部件，然而其表面防护问题少有报道。镁合金化学镀镍前处理受基体影响较 大，而现有预处理方法易导致ZM6镁合金在化学镀镍过程中出现脱皮及镀速慢等问题，因 此寻找合适ZM6基体的前处理方法，对后续化学镀镍有利。
技术实现思路
本专利技术的目的在于弥补现有的不足，提出了一种针对ZM6镁合金表面防护的化学 镀镍方法，镀速快，耐蚀性和结合力良好。 本专利技术的目的是通过下述技术方案来实现的一种ZM6镁合金化学镀镍方法，包括以下步骤 A、镀前预处理 先对镁合金基体进行碱洗、酸洗、酸蚀和浸锌；碱洗溶液为氢氧化钠50-70g/ L和0P-100. 5-1. 5ml/L，溶液操作温度为60_80°C，处理时间lmin ;酸洗溶液为15_25g/ L的草酸，操作温度为室温，处理时间为10-25s ;酸蚀溶液组成为硝酸80-100ml/L和铬 酸80-100g/L，溶液操作温度为室温，处理时间为lmin ;浸锌溶液为氧化锌20-30g/L、羟 基二磷酸70-80ml/L、乙二胺12-18ml/L和磷酸8-10ml/L ;操作温度为82-86。C， ffl值为 9. 2-9. 6，处理时间lmin。 B、化学镀镍和封孔处理，镀镍溶液采用碱式碳酸镍为主盐，次亚磷酸钠为还原剂，乳酸为络合剂，氢氟酸为缓蚀剂，硫酸镉和碘酸钾为光亮剂；封孔溶液为石蜡油。镀镍溶液组成为碱式碳酸镍12-18g/L ;次亚磷酸25-35g/L ;氢氟酸40_50ml/L ;乳酸28-35ml/L ;光亮剂3. 5_5ml/L ;镀镍溶液的操作温度82_86°C， ffl值为4. 5-5. O，处理时间2h。所述的光亮剂是由2-3mg/L硫酸镉和5. 5_7. 5mg/L碘酸钾组成的。封孔溶液为石蜡油，操作温度180-20(TC，处理时间为3-5min。 在碱洗、酸洗、酸蚀、浸锌以及化学镀镍步骤间均进行水洗，水洗时间为30s。3 本专利技术与现有技术相比，具有以下优点1.采用现有的预处理方法，以及镀液对 ZM6镁合金进行化学镀镍，会产生脱皮，且镀速慢、导致耐蚀性和结合力不强。而本专利技术根 据ZM6镁合金的自身特点，在预处理方法上进行了大的改进，同时改善了镀液，首次创新出 一套适合于ZM6镁合金的化学镀镍方法；较现有化学镀镍方法，能连续镀2h不发生脱皮， 且加快了镀速，镀层耐蚀性好，与基体结合牢固；2、本专利技术化学镀镍采用的主盐为碱式碳酸 镍，对镁合金基体腐蚀性小，操作简单，镀液稳定性好，易于维护；3.本专利技术的预处理方法， 溶液成份简单，易于控制，工艺稳定；4.本专利技术用浸锌溶液得到的浸锌层均匀且结合力良 好。附图说明 图1为本专利技术提供的ZM6化学镀镍工艺流程图； 图2为ZM6镁合金经化学镀镍处理后表面形貌； 图3为ZM6基体与镀镍层极化曲线对比图。具体实施例方式下面结合实例对于本专利技术进行进一步描述，而不会限制本专利技术。 实施例 下面结合图1中的流程对本专利技术的ZM6镁合金化学镀镍方法进行说明。 试验材料为ZM6镁合金，铸造后经T6热处理，具体工艺为520°C /12h+200°C /17h。试样规格为20mmX 15mmX5mm的方块样，将其按如下操作步骤进行处理 步骤一 将镁合金经180#，360#， 1000#砂纸水磨，直至表面干净、无明显杂质。 步骤二、将镁合金浸入碱洗溶液进行除油。 碱洗溶液的配方如下氢氧化钠60g/L ;OP-IO lml/L ;碱洗时，控制温度为65°C， 时间为1分钟。 步骤三、用清水冲洗镁合金30s，洗去表面碱洗液。 步骤四、将镁合金浸入酸洗溶液，去除碱洗时生成的氧化膜。酸洗溶液的配方如 下草酸20g/L ;酸洗操作温度为室温，时间为20秒。 步骤五、用清水冲洗镁合金30s，洗去表面酸洗液。 步骤六、将镁合金浸入酸蚀溶液。酸蚀溶液的配方如下硝酸90ml/L ;铬酸90g/L ; 酸蚀操作温度为室温。 步骤七、用清水冲洗镁合金30s，洗去表面酸蚀液。 步骤八、将镁合金浸入浸锌溶液中进行浸锌处理。浸锌溶液配方如下氧化锌 25g/L、羟基二磷酸75ml/L、乙二胺15ml/L和磷酸9ml/L ;操作温度为85°C ， ffl值为9. 5，处 理时间1分钟。 步骤九、用清水冲洗镁合金30s，洗去表面浸锌液。 步骤十将ZM6镁合金浸入化学镀镍溶液中进行化学施镀。化学镀镍溶液的配方 如下碱式碳酸镍15g/L ;次亚磷酸钠30g/L，作为还原剂；氢氟酸45ml/L，作为缓蚀剂；乳 酸33ml/L，作为络合剂；硫酸镉3mg/L和碘酸钾6mg/L作为光亮剂，光亮剂4ml/L ;化学施镀 时，控制温度为80-85°C， ra值为4. 8，时间为2小时。 步骤十一 用清水将镁合金材料表面的化学镀镍溶液冲洗干净，并烘干。 步骤十二将镁合金材料放入封孔溶液中进行封孔。封孔液为石蜡油，操作温度为18(TC，时间为3分钟。 步骤十三室温晾干。 采用上述工艺得到的ZM6镁合金镀镍件其镀镍层经测试，性能如附表所示 附表采用本专利技术方法得到的化学镀镍层性能<table>table see original document page 5</column></row><table> 图2为本ZM6镁合金经化学镀镍处理后的表面形貌，由图2可见，镀层为均匀细小 的胞状物，无明显缺陷及孔隙。图3为ZM6基体与镀镍层极化曲线对比图，镀层阳极过程 存在明显的钝化区，镀镍层耐蚀性较基体明显提高，电位明显正移，腐蚀电流减小一个数量 级。权利要求一种ZM6镁合金化学镀镍方法，其特征在于，包括以下步骤A、镀前预处理先对镁合金基体进行碱洗、酸洗、酸蚀和浸锌；碱洗溶液为氢氧化钠50-70g/L和OP-10 0.5-1.5ml/L，溶液操作温度为60-80℃，处理时间1min；酸洗溶液为15-25g/L的草酸，操作温度为室温，处理时间为10-25s；酸蚀溶液为硝酸80-100ml/L和铬酸80-100g/L，溶液操作温度为室温，处理时间为1min；浸锌溶液为氧化锌20-30g/L、羟基二磷酸70-80ml/L、乙二胺12-18ml/L和磷酸8-10ml/L；操作温度为82-86℃，PH值为9.2-9.6，处理时间1min；B、进行化学镀镍和封孔处理，镀镍溶液采用碱式碳酸镍为主盐，次亚磷酸钠为还原剂，乳酸为络合剂，氢氟酸为缓蚀剂，硫酸镉和碘酸钾为光亮剂，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种ＺＭ６镁合金化学镀镍方法，其特征在于，包括以下步骤：　　Ａ、镀前预处理：　　先对镁合金基体进行碱洗、酸洗、酸蚀和浸锌；碱洗溶液为氢氧化钠５０－７０ｇ／Ｌ和ＯＰ－１０　０．５－１．５ｍｌ／Ｌ，溶液操作温度为６０－８０℃，处理时间１ｍｉｎ；酸洗溶液为１５－２５ｇ／Ｌ的草酸，操作温度为室温，处理时间为１０－２５ｓ；酸蚀溶液为硝酸８０－１００ｍｌ／Ｌ和铬酸８０－１００ｇ／Ｌ，溶液操作温度为室温，处理时间为１ｍｉｎ；浸锌溶液为氧化锌２０－３０ｇ／Ｌ、羟基二磷酸７０－８０ｍｌ／Ｌ、乙二胺１２－１８ｍｌ／Ｌ和磷酸８－１０ｍｌ／Ｌ；操作温度为８２－８６℃，ＰＨ值为９．２－９．６，处理时间１ｍｉｎ；　　Ｂ、进行化学镀镍和封孔处理，镀镍溶液采用碱式碳酸镍为主盐，次亚磷酸钠为还原剂，乳酸为络合剂，氢氟酸为缓蚀剂，硫酸镉和碘酸钾为光亮剂，最后采用石蜡油封孔处理。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘楚明，高艳蕊，傅圣利，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]