一种镍基非晶材料制备方法技术

技术编号:7914715 阅读:161 留言:0更新日期:2012-10-24 23:56
一种镍基非晶材料制备方法,是一种水性沉积方法,其特征在于:所述方法包括电导、去应力、脱脂、定晶、表面调整、活化、非晶处理、后处理工序,除了后处理工序外,其余每两道工序之间需对零件进行流水冲洗。本发明专利技术所述技术方案,通过合理的非晶处理工艺,非晶层处理工艺不用含氰、含铬及含氟的药液,减少了环境污染;水液配制和处理工艺可操作性强,本领域的普通技术人员可以进行;非晶层硬度为HV950∽1200;非晶层强度高,热震820小时表面不变化、无裂纹;磨损率为1.64g/a.m2;腐蚀数率为4.4g/a.m2;有效的提高了合金的表面性能,极大地拓展合金的应用领域。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属的表面处理
,具体是涉及合金表面非晶态涂层形成方法,特别提供了在碳钢表面镍基非晶层制备方法。
技术介绍
非晶材料作为金属存在的特殊形式,具有高耐腐蚀性、高耐磨损性、高硬度以及优越的装饰性能,在交通、通讯、航空、航天等领域有着广泛的应用领域。但是,由于非晶材料制备工艺复杂及限制了其在一些领域的应用。由于非晶材料脆性极大,并在大气环境下极易迅速在表面形成一层惰性的氧化层,因此,常规的一些金属表面制备方法受到一定的限制。目前,非晶材料制备方法主要为晶体生长,而且工艺复杂且设备昂贵,生长速度慢。例如,现在国内外普遍采用的是美国ASTM推荐的涂装的标准方法,迄今,已经发现了不同基非晶材料十多种,但是稳定而结构完整并用于生产的非晶材料少之又少,由于非晶存在合金体系中的优势,随着非晶的制备方法不断取得进步,非晶的优势就凸显了出来,这些优势 推动了非晶材料制备、性能和应用的研究,为非晶材料的全面开发及应用打下了坚实的基础。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种高光亮,高耐磨及耐蚀,操作性强的非晶材料制备方法,该方法不用含氰、铬、氟等有害物质,并且工艺重现性好,生长速度快。为实现上述目的,本专利技术采用以下技术方案 ,是一种水性沉积方法,其特征在于所述方法包括电导、去应力、脱脂、定晶、表面调整、活化、非晶处理、后处理工序,除了后处理工序外,其余每两道工序之间需对零件进行流水冲洗。非晶处理工序中,非晶处理液配比为硫酸钴I 55g/L,硫酸镍2 75g/L,柠檬酸2 22g/L,苹果酸2 39g/L,次磷酸钠10 40g/L,酒石酸钾钠11 32g/L,甘氨酸5 36g/L,洁晶剂0. I 38g/L ;助晶剂0. I 22g/L,余量为去离子水;非晶处理液PH=I 7 ;非晶处理温度为50°C 94°C,电流密度为I 15/dm2,时间为30 300min,非晶处理完成后取出材料用流水冲洗。在活化工序中,活化液配比为酸性氟化铵10 95g/L,盐酸35 255ml/L,六次甲基四胺2. 0 9. 5g/L,余量为去离子水;将材料于室温下在活化液中浸泡20 30s,取出后用流水冲洗。在表面调整工序中,表面调整液配比为谷氨酸钠2 55g/L,碳酸钙2. 0 45g/L,硫脲2. 0 11. Og/L,余量为去离子水;将材料于室温下在表面调整液中浸泡20 30s,取出后用流水冲洗。在定晶处理工序中,定晶处理液配比为氧化铈0.2 32g/L,六次甲基四胺I. 5 50g /L,偏磷酸3. 0 82g/L,硫酸镍5 48g/L ;余量为去离子水;将材料于50 78°C温度下在定晶处理液中浸泡20 30s,取出后用流水冲洗;然后于室温下在10 52%浓度的正磷酸钠溶液中浸泡20 30s,取出后用流水冲洗。在中和处理工序中,中和液配比为甲叉丁二酸8 68g/L,吐温12 36g/L,柠檬酸5 38g/L,余量为去离子水;将材料于室温下在中和液中浸泡2 100s,取出后用流水冲洗。在去应力工序中,去应力液配比为0P 2. 3 55g/L,偏硅酸钠12 50g/L,余量为去离子水;将材料于室温下在去应力液中浸泡I 50h,取出后用流水冲洗,然后把材料放在150 600°C的箱式炉中,保温I 28h。在电导工序中,利用专用设备使去离子水的电导率达到12 55uS。后处理工序包括非晶层的固膜处理和非晶层的封闭处理。 镍基非晶材料的非晶层是在合金表面形成一层富含钴、镍和微量铈元素的金属的非晶态层,该非晶态层中镍和钴的重量分别占为82% 90 %和9% 17 %,余量为微量铈和聚氨脂类非金属类及不可避免的杂质,非晶态层的厚度为25 150 ym。本专利技术所述技术方案,通过合理的非晶处理工艺,非晶层处理工艺不用含氰、含铬及含氟的药液,减少了环境污染;水液配制和处理工艺可操作性强,本领域的普通技术人员可以进行;非晶层硬度为HV950 w 1200 ;非晶层强度高,热震820小时表面不变化、无裂纹;磨损率为I. 64g/a. m2;腐蚀数率为4. 4g/a. m2;有效的提高了合金的表面性能,极大地拓展合金的应用领域。具体实施例方式 下面结合具体实施例对本专利技术进行详细说明。实施例I : 取 50 X 20 X 100 30# 钢试样。I.电导将准备好的实验用水在特定的设备中电析,使水的电导率维持在电导率为7uS,然后加3. 5mg/L平平加。2.去应力将试样浸入OP 5g/L和偏硅酸钠12g/L的去应力液中,在室温下浸泡8h,取出后用流水冲洗。然后把式样放在200°C的箱式炉中,保温16h . 3.脱脂将上述经去应力的试样浸入6g/L的脂肪酸乙二醇脂和9g/L的平平加配置成的碱性溶液并加入lg/L的焦磷酸钠;脱脂时温度要求保持在60°C左右,脱脂时间15分钟,并不断地搅拌脱脂液,脱脂完毕后,取出零件先用热水洗,后用室温流水冲洗。4.热水洗将上述经化学脱脂的试样浸入温度约为70°C的热水(去离子水)中,浸泡处理4分钟。5.冷水洗将上述热水洗的试样在室温下,以流动的去离子水漂洗3min。6.中和将漂洗后的式样浸入中和液中,在室温下浸泡处理15秒。取出后用流水漂洗。中和液配方如下表1一1 :权利要求1.,是一种水性沉积方法,其特征在于所述方法包括电导、去应力、脱脂、定晶、表面调整、活化、非晶处理、后处理工序,除了后处理工序外,其余每两道工序之间需对零件进行流水冲洗。2.根据权利要求I所述,其特征在于非晶处理工序中,非晶处理液配比为硫酸钴I 55g/L,硫酸镍2 75g/L,柠檬酸2 22g/L,苹果酸2 39g/L,次磷酸钠10 40g/L,酒石酸钾钠11 32g/L,甘氨酸5 36g/L,洁晶剂0. I 38g/L ;助晶剂0. I 22g/L,余量为去离子水;非晶处理液PH=I 7 ;非晶处理温度为50°C 940C,电流密度为I 15/dm2,时间为30 300min,非晶处理完成后取出材料用流水冲洗。3.根据权利要求I所述,其特征在于在活化工序中,活化液配比为酸性氟化铵10 95g/L,盐酸35 255ml/L,六次甲基四胺2. 0 9. 5g/L,余量为去离子水;将材料于室温下在活化液中浸泡20 30s,取出后用流水冲洗。4.根据权利要求I所述,其特征在于在表面调整工序中,表面调整液配比为谷氨酸钠2 55g/L,碳酸钙2. 0 45g/L,硫脲2. 0 11. Og/L,余量为去离子水;将材料于室温下在表面调整液中浸泡20 30s,取出后用流水冲洗。5.根据权利要求I所述,其特征在于在定晶处理工序中,定晶处理液配比为氧化铈0. 2 32g/L,六次甲基四胺1.5 50g /L,偏磷酸3. 0 82g/L,硫酸镍5 48g/L ;余量为去离子水;将材料于50 78°C温度下在定晶处理液中浸泡20 30s,取出后用流水冲洗;然后于室温下在10 52%浓度的正磷酸钠溶液中浸泡20 30s,取出后用流水冲洗。6.根据权利要求I所述,其特征在于在中和处理工序中,中和液配比为甲叉丁二酸8 68g/L,吐温12 36g/L,柠檬酸5 38g/L,余量为去离子水;将材料于室温下在中和液中浸泡2 100s,取出后用流水冲洗。7.根本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种镍基非晶材料制备方法,是一种水性沉积方法,其特征在于:所述方法包括电导、去应力、脱脂、定晶、表面调整、活化、非晶处理、后处理工序,除了后处理工序外,其余每两道工序之间需对零件进行流水冲洗。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:李文君刘刚王英
申请(专利权)人:九星控股集团有限公司
类型:发明
国别省市:

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