本發(fā)明涉及金屬表面處理防護(hù)工程
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體來(lái)說(shuō)是一種在金屬材料上電鍍無(wú)氰低氫脆鎘鍍層用的無(wú)氰鍍鎘槽液，同時(shí)還涉及該無(wú)氰鍍鎘槽液的配制方法，及在在無(wú)氰低氫脆型電鍍鎘層中的用途。
背景技術(shù)：
：傳統(tǒng)的氰化鍍鎘方法，由于槽液成份簡(jiǎn)單，工藝穩(wěn)定成熟，鍍層低氫脆、耐蝕性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)而廣泛用于航天、航空及海軍零件上。但隨著公眾社會(huì)對(duì)環(huán)境的關(guān)注，國(guó)家對(duì)高污染企業(yè)——含氰電鍍生產(chǎn)的控制，各地區(qū)各城市都在逐步禁止或淘汰含氰電鍍，在此背景下，無(wú)氰鍍鎘工藝研究得以快速發(fā)展，但目前國(guó)內(nèi)無(wú)氰鍍鎘工藝多用于民用產(chǎn)品零件上，原因是電鍍過(guò)程中會(huì)引起材料氫脆，從而導(dǎo)致零件強(qiáng)度降低，制約其應(yīng)用于航天、航空及海軍等軍用產(chǎn)品零件上。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明的目的在于克服上述缺點(diǎn)而提供的一種深鍍和均鍍能力好，設(shè)備使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)，適合于復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件的無(wú)氰鍍鎘槽液。本發(fā)明的另一目的在于提供該無(wú)氰鍍鎘槽液的配制方法。本發(fā)明目的及解決其主要技術(shù)問(wèn)題是采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：本發(fā)明的一種無(wú)氰鍍鎘槽液，包含下述原料：硫酸鎘　50-60g/L；　　　氯化銨　　　220-240g/L；氨三乙酸　　100-120g/L；　　乙二胺四乙酸　10-20g/L；12烷基硫酸鈉　0.05-0.1g/L；　氯化鋅　　0.05-0.1g/L；硫脲　　　　0.5-1.0g/L；　　阿拉伯樹(shù)膠0.5-1.0g/L。上述的一種無(wú)氰鍍鎘槽液，包含下述原料：硫酸鎘52g/L；氯化銨240g/L；氨三乙酸100g/L；乙二胺四乙酸18g/L；12烷基硫酸鈉0.05g/L；氯化鋅0.08g/L；硫脲0.5g/L；阿拉伯樹(shù)膠0.5g/L。上述的一種無(wú)氰鍍鎘槽液，包含下述原料：硫酸鎘58g/L；氯化銨225g/L；氨三乙酸120g/L；乙二胺四乙酸　　　12g/L；12烷基硫酸鈉0.08g/L；氯化鋅0.05g/L；硫脲0.8g/L；阿拉伯樹(shù)膠0.8g/L。上述的一種無(wú)氰鍍鎘槽液，包含下述原料：硫酸鎘55g/L；氯化銨235g/L；氨三乙酸110g/L；乙二胺四乙酸　　15g/L；12烷基硫酸鈉0.06g/L；氯化鋅0.1g/L；硫脲0.7g/L；阿拉伯樹(shù)膠0.7g/L。本發(fā)明的一種無(wú)氰鍍鎘槽液的配制方法，包括以下步驟：（1）按上這配方量在鍍槽中加入乙二胺四乙酸和氨三乙酸，用少量水調(diào)成糊狀，在攪拌下加入已溶解的氫氧化鈉溶液調(diào)整槽液PH值約6.0左右，不斷溶解至清亮，此時(shí)；另一容器中加入少量不超過(guò)70℃的水將硫酸鎘和氯化銨攪拌溶解（溶解較為困難，所需時(shí)間較長(zhǎng)），待只有少量沉淀時(shí)便可倒入鍍槽中，加水至規(guī)定體積，至沉淀全部溶解；然后用氨三乙酸或氨水調(diào)整槽液PH值，達(dá)到6.0-6.9，槽液清亮，鍍液冷至室溫；（2）在容器中加入硫脲，用少量冷水溶解，再加入阿拉伯樹(shù)膠，室溫下攪拌溶解（溶解速度較慢），靜置1-2h后待完全溶解后攪拌下緩慢加入鍍槽中；（3）用少量水把12烷基硫酸鈉調(diào)成糊狀，再用大量沸水溶解，趁熱在攪拌下緩慢加入鍍槽；（4）最后用水溶解氯化鋅后緩慢加入鍍槽。一種氰鍍鎘槽液在無(wú)氰低氫脆型電鍍鎘層中的用途，包括如下步驟：（1）工件常規(guī)前處理；（2）將工件在電流密度1.2A/dm2、溫度10-40℃下在無(wú)氰鍍鎘槽液進(jìn)行常規(guī)電鍍；（3）冷水洗、熱水洗、吹干；（4）除氫：按零件材料的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行鍍后除氫，具體除氫條件見(jiàn)表1：表1除氫條件（5）工件常規(guī)彩色鈍化。本發(fā)明同現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明選用中性（弱酸性）氨羧絡(luò)合物型無(wú)氰鍍鎘槽液，能降低槽液界面張力，使電鍍過(guò)程中氫氣泡難以在陰極表面滯留，減少吸氫，并可通過(guò)除氫工序消除電鍍過(guò)程對(duì)零件強(qiáng)度造成的影響，克服常規(guī)無(wú)氰鍍鎘工藝缺陷，使其能夠順利用于航天、航空及海軍等軍用產(chǎn)品零件上。槽液偏中性對(duì)設(shè)備腐蝕性較小，設(shè)備使用壽命相對(duì)較長(zhǎng)，深鍍和均鍍能力好，適合于鍍復(fù)雜結(jié)構(gòu)零件。實(shí)驗(yàn)證明：選用吸氫最為敏感的高強(qiáng)度鋼——4340材料制作的缺口氫脆試樣棒，采用本工藝電鍍鎘層8-12μm，缺口試棒可達(dá)到持續(xù)200h不斷裂，滿足HB5036-92《鎘鍍層質(zhì)量檢驗(yàn)》標(biāo)準(zhǔn)要求，使得該電鍍工藝能順利應(yīng)用于航天、航空及海軍等軍用產(chǎn)品零件上，另外該電鍍工藝還相繼通過(guò)MOOG、GE、UTAS等3家國(guó)外公司的質(zhì)量考核認(rèn)證。具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，進(jìn)一步解釋和說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案特點(diǎn)。實(shí)施例1：一種無(wú)氰低氫脆型電鍍鎘層的方法，包括如下步驟：（1）用丙酮除油、去應(yīng)力、電解/化學(xué)除油、熱水洗、流動(dòng)冷水洗、弱腐蝕、流動(dòng)冷水洗；（2）無(wú)氰鍍鎘槽液配制：硫酸鎘52g/L；氯化銨240g/L；氨三乙酸100g/L；乙二胺四乙酸18g/L；12烷基硫酸鈉0.05g/L；氯化鋅0.08g/L；硫脲0.5g/L；阿拉伯樹(shù)膠0.5g/L；a、按上這配方量在鍍槽中加入乙二胺四乙酸和氨三乙酸，用少量水調(diào)成糊狀，在攪拌下加入已溶解的氫氧化鈉溶液調(diào)整槽液PH值約6.0左右，不斷溶解至清亮，此時(shí)；另一容器中加入少量不超過(guò)70℃的水將硫酸鎘和氯化銨攪拌溶解（溶解較為困難，所需時(shí)間較長(zhǎng)），待只有少量沉淀時(shí)便可倒入鍍槽中，加水至規(guī)定體積，至沉淀全部溶解；然后用氨三乙酸或氨水調(diào)整槽液PH值，達(dá)到6.0-6.9，槽液清亮，鍍液冷至室溫；b、在容器中加入硫脲，用少量冷水溶解，再加入阿拉伯樹(shù)膠，室溫下攪拌溶解（溶解速度較慢），靜置1-2h后待完全溶解后攪拌下緩慢加入鍍槽中；c、用少量水把12烷基硫酸鈉調(diào)成糊狀，再用大量沸水溶解，趁熱在攪拌下緩慢加入鍍槽；最后用水溶解氯化鋅后緩慢加入鍍槽；（3）將工件在電流密度1.2A/dm2、溫度10-40℃下進(jìn)行常規(guī)電鍍；（4）冷水洗、熱水洗、吹干；（5）除氫：按零件材料的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行鍍后除氫，具體除氫條件見(jiàn)表1：表1除氫條件最大抗拉強(qiáng)度（MPa）溫度（℃）時(shí)間（h）滲碳件、表面淬火件140±10≥51034＜σb≤1450190±10≥31450＜σb≤1800190±10≥8σb＞1800190±10≥36（6）工件常規(guī)彩色鈍化處理為冷水洗、活化、冷水洗、出光、冷水洗、彩色鈍化、冷水洗。實(shí)施例2：一種無(wú)氰低氫脆型電鍍鎘層的方法，包括如下步驟：（1）工件常規(guī)前處理；（2）無(wú)氰鍍鎘槽液配制：硫酸鎘58g/L；氯化銨225g/L；氨三乙酸120g/L；乙二胺四乙酸　　　12g/L；12烷基硫酸鈉0.08g/L；氯化鋅0.05g/L；硫脲0.8g/L；阿拉伯樹(shù)膠0.8g/L；a、按上這配方量在鍍槽中加入乙二胺四乙酸和氨三乙酸，用少量水調(diào)成糊狀，在攪拌下加入已溶解的氫氧化鈉溶液調(diào)整槽液PH值約6.0左右，不斷溶解至清亮，此時(shí)；另一容器中加入少量不超過(guò)70℃的水將硫酸鎘和氯化銨攪拌溶解（溶解較為困難，所需時(shí)間較長(zhǎng)），待只有少量沉淀時(shí)便可倒入鍍槽中，加水至規(guī)定體積，至沉淀全部溶解；然后用氨三乙酸或氨水調(diào)整槽液PH值，達(dá)到6.0-6.9，槽液清亮，鍍液冷至室溫；b、在容器中加入硫脲，用少量冷水溶解，再加入阿拉伯樹(shù)膠，室溫下攪拌溶解（溶解速度較慢），靜置1-2h后待完全溶解后攪拌下緩慢加入鍍槽中；c、用少量水把12烷基硫酸鈉調(diào)成糊狀，再用大量沸水溶解，趁熱在攪拌下緩慢加入鍍槽；最后用水溶解氯化鋅后緩慢加入鍍槽；（3）將工件在電流密度1.2A/dm2、溫度10-40℃下進(jìn)行常規(guī)電鍍；（4）冷水洗、熱水洗、吹干；（5）除氫：按零件材料的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行鍍后除氫，具體除氫條件見(jiàn)表1：表1除氫條件最大抗拉強(qiáng)度（MPa）溫度（℃）時(shí)間（h）滲碳件、表面淬火件140±10≥51034＜σb≤1450190±10≥31450＜σb≤1800190±10≥8σb＞1800190±10≥36（6）工件常規(guī)彩色鈍化。實(shí)施例3：一種無(wú)氰低氫脆型電鍍鎘層的方法，包括如下步驟：（1）工件常規(guī)前處理；（2）無(wú)氰鍍鎘槽液配制：硫酸鎘55g/L；氯化銨235g/L；氨三乙酸110g/L；乙二胺四乙酸　　15g/L；12烷基硫酸鈉0.06g/L；氯化鋅0.1g/L；硫脲0.7g/L；阿拉伯樹(shù)膠0.7g/L；a、按上這配方量在鍍槽中加入乙二胺四乙酸和氨三乙酸，用少量水調(diào)成糊狀，在攪拌下加入已溶解的氫氧化鈉溶液調(diào)整槽液PH值約6.0左右，不斷溶解至清亮，此時(shí)；另一容器中加入少量不超過(guò)70℃的水將硫酸鎘和氯化銨攪拌溶解（溶解較為困難，所需時(shí)間較長(zhǎng)），待只有少量沉淀時(shí)便可倒入鍍槽中，加水至規(guī)定體積，至沉淀全部溶解；然后用氨三乙酸或氨水調(diào)整槽液PH值，達(dá)到6.0-6.9，槽液清亮，鍍液冷至室溫；b、在容器中加入硫脲，用少量冷水溶解，再加入阿拉伯樹(shù)膠，室溫下攪拌溶解（溶解速度較慢），靜置1-2h后待完全溶解后攪拌下緩慢加入鍍槽中；c、用少量水把12烷基硫酸鈉調(diào)成糊狀，再用大量沸水溶解，趁熱在攪拌下緩慢加入鍍槽；最后用水溶解氯化鋅后緩慢加入鍍槽；（3）將工件在電流密度1.2A/dm2、溫度10-40℃下進(jìn)行常規(guī)電鍍；（4）冷水洗、熱水洗、吹干；（5）除氫：按零件材料的抗拉強(qiáng)度進(jìn)行鍍后除氫，具體除氫條件見(jiàn)表1：表1除氫條件最大抗拉強(qiáng)度（MPa）溫度（℃）時(shí)間（h）滲碳件、表面淬火件140±10≥51034＜σb≤1450190±10≥31450＜σb≤1800190±10≥8σb＞1800190±10≥36（6）工件常規(guī)彩色鈍化。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明作任何形式上的限制，任何未脫離本發(fā)明技術(shù)方案內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3