鎳/鋅鈷合金雙層電鍍鋼板的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電鍍技術(shù)領(lǐng)域，具體地指一種在冷軋薄鋼板表面電鍍鎳/鋅鈷合金雙層電鍍鋼板的制造方法，這種鎳/鋅鈷合金雙層電鍍鋼板主要用于汽車面板、家電面板和各種辦公用品等薄鋼板的表面處理。
【背景技術(shù)】
[0002]為了提高鋼板的耐腐蝕性能，要對(duì)鋼板進(jìn)行表面處理，最常用的表面處理方法有涂裝各種有機(jī)或無機(jī)涂層、熱鍍鋅或其合金鍍層以及電鍍各種金屬或合金鍍層。
[0003]鎳是具有銀白色金屬的物質(zhì)，鎳的硬度值較高，且耐腐蝕性能較好，所以在鋼板表面鍍鎳能提高鋼板的表面硬度和耐腐蝕性能。但一般單一的鎳鍍層孔隙較多，且鎳鍍層較硬，加工性能較差，所以一般鍍鎳后要再在表面電鍍鋅等其耐腐蝕性能和加工性能會(huì)更好。
[0004]鍍鋅層具有青白色的金屬光澤且耐腐蝕性能較好，所以人們常通過熱鍍或電鍍的方法將鋅涂附或電沉積到鋼鐵材料的表面以提高鋼材的耐腐蝕性能。與熱鍍鋅相比，電鍍鋅鋼板由于鋅層與鋼基體的附著力好，鋅層在鋼板的表面分布均勻而常被用于各種高檔汽車面板和各種高檔家用電器的外板等。但是，電鍍單一金屬鋅的鍍層鋼板的耐腐蝕性能還是較差，特別是在潮濕或具有腐蝕介質(zhì)存在的條件下，鋅很容易生成白色疏松的腐蝕產(chǎn)物，俗稱“白銹”，為了提高單一鋅鍍層的耐腐蝕性能，人們采取了電鍍各種合金的方法替代單一的鍍鋅層，如鋅鐵合金鍍層、鋅鎳合金鍍層等，這些合金鍍層與單一的鍍鋅層相比，能大幅提高鍍層鋼板的耐腐蝕性能，延長鋼材的使用壽命。
[0005]申請?zhí)枮?00910063258.5的中國發(fā)明專利公開了一種鎳鋅雙層電鍍鋼板的制造方法，該方法是在鋼板的表面先鍍一層鎳，再對(duì)鍍鎳的鋼板進(jìn)行熱處理，在鋼板表面形成一層鎳鐵合金層，然后再在鎳鐵合金層上電鍍鋅，這樣既使鋼板的耐蝕性能得到大幅度的提高，又解決了鍍層和基體的結(jié)合力問題。但用這種方法電鍍的鎳/鋅雙層電鍍鋼板雖然提高了鍍層和基體的結(jié)合力及鍍層的耐腐蝕性能，但表層的鍍鋅層的耐腐蝕性能還是較差，特別是在潮濕或具有腐蝕介質(zhì)存在的條件下，鋅很容易生成“白銹”。為了提高表層單一鋅鍍層的耐腐蝕性能，

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題就是提供一種鎳/鋅鈷合金雙層電鍍鋼板的制造方法。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種鎳/鋅鈷合金雙層電鍍鋼板的制造方法，包括以下步驟:
[0008]I)將厚度為0.4?2.5mm的冷軋軋薄鋼板先除鱗除銹、洗凈、用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20?30 %的稀鹽酸活化、電鍍鍍鎳，
[0009]2)將鍍完鎳的鋼板置于溫度為500?700°C條件下進(jìn)行熱處理，退火時(shí)間0.3?2h ;以便在在鋼板表面形成鎳鐵合金層，退火時(shí)爐中加氫氣或氮?dú)獾缺Ｗo(hù)氣體，以防止鋼板氧化；
[0010]3)電鍍鋅鈷合金鍍層
[0011]在鍍完鎳并經(jīng)過熱處理的鋼板表面電鍍鋅鈷合金，電鍍鋅鈷合金鍍層的鍍液配方組成為:氯化鋅(ZnCl2):70 ?85g/L，氯化鈷(CoCl2.6H20):4 ?16g/L,氯化鈉(NaCl):185 ?215g/L，硼酸(H3BO3):18 ?22g/L ；
[0012]4)鈍化處理:
[0013]將鍍完鋅鈷合金鍍層的鋼板用水洗凈，然后用鉻酸鹽進(jìn)行電化學(xué)陰極鈍化處理，鈍化完后用水沖洗干凈，用熱風(fēng)吹干得到成品，即為鎳/鋅鈷合金雙層電鍍鋼板。
[0014]進(jìn)一步地，所述鍍鎳溶液的配方組成為:240?260g/L的硫酸鎳(NiSO4.7H20)、4?6g/L的氯化鈉(NaCl.6H20)，30?35g/L的硼酸(H3BO3)，45?55g/L硫酸鎂(MgSO4.7H20)，4 ?6g/L 的氟化鈉(NaF)。
[0015]再進(jìn)一步地，所述步驟I)中，電鍍工藝中:pH值:4?4.5，溫度為45?50°〇，陰極電流密度:1?1.5A/dm2、鍍層厚度:0.5?3.0g/m2。
[0016]再進(jìn)一步地，所述步驟3)中，電鍍鋅鈷合金鍍層的鍍液配方組成為:70?85g/L的氯化鋅(ZnCl2)、4?16g/L的氯化鈷(CoCl2.6H20)、185?215g/L的氯化鈉(NaCl)和18 ?22g/L 的硼酸(H3BO3)。
[0017]再進(jìn)一步地，所述步驟3)中，電鍍工藝:pH值:5.0?5.5，溫度為20?35°C，陰極電流密度為I?4A/dm2，陽極材料:鋅板；鍍層厚度:5g?10/m2，鍍層中鈷含量0.3?
0.
[0018]再進(jìn)一步地，所述步驟4)中，鉻酸鹽鈍化液組成為:190?210g/L的重鉻酸鉀(K2Cr2O7)和 8 ?10mL/L 的濃硫酸(H2SO4)。
[0019]再進(jìn)一步地，所述步驟4)中，鈍化液工作溫度:室溫，陰極電化學(xué)鈍化電量:電化學(xué)陰極鈍化時(shí)鈍化電量不小于2C/dm2，鈍化時(shí)間:10?20秒。
[0020]本發(fā)明的原理
[0021]本發(fā)明將表層電鍍的純鋅鍍層改為電鍍鋅鈷合金鍍層，并且對(duì)電鍍的鋅鈷合金鍍層進(jìn)行鉻酸鹽電化學(xué)陰極鈍化，用這種方法制作的鎳/鋅鈷合金雙層電鍍鋼板就能解決鍍鋅層產(chǎn)生“白銹”的問題，因而可大幅提高鋼板的使用壽命，這種鎳/鋅鈷合金雙層電鍍鋼板的耐腐蝕性能是鎳/鋅雙層電鍍鋼板的3?4倍。
[0022]本發(fā)明的有益效果在于:
[0023]本發(fā)明的鎳/鋅鈷合金雙層電鍍鋼板的制造方法，具體說就是在鋼板的表面先鍍一層鎳，為了提高鍍鎳層與鋼基體的附著力，要對(duì)鍍有鎳的鋼板進(jìn)行熱處理，以便在鋼板表面形成一層鐵鎳合金層，再在鐵鎳合金層上電鍍含鈷0.3?1.0%的鋅鈷合金鍍層，然后采用鉻酸鹽電化學(xué)陰極鈍化的方法對(duì)電鍍的鎳/鋅鈷合金雙層電鍍鋼板進(jìn)行鉻酸鹽電化學(xué)陰極鈍化，這樣制作的鎳/鋅鈷合金雙層電鍍鋼板與鎳/鋅雙層電鍍鋼板相相比，其耐腐蝕性能可得到大幅提高，相同鍍層厚度和相同鈍化工藝制作的鎳/鋅鈷合金雙層電鍍鋼板的耐腐蝕性能是鎳/鋅雙層電鍍鋼板的3?4倍。用這種方法制作的鎳/鋅鈷合金雙層電鍍鋼板能解決鍍鋅層的“白銹”問題，因而可以大幅提高鋼板的使用壽命和提高制成品的品質(zhì)質(zhì)量。
【具體實(shí)施方式】
[0024]為了更好地解釋本發(fā)明，以下結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的主要內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于以下實(shí)施例。
[0025]實(shí)施例1
[0026]鎳/鋅鈷合金雙層電鍍鋼板的制造方法如下:
[0027](I)將試樣大小為100X50X1.5mm的冷軋薄鋼板先除鱗除銹、洗凈、用20%的稀鹽酸活化、鍍鎳，鍍鎳溶液的配方組成為:硫酸鎳(NiS04*7H20):260g/L、氯化鈉(NaCl.6H20):4g/L、硼酸(H3BO3):30g/L、硫酸鎂(MgSO4.7H20):55g/L、氟化鈉(NaF) -Ag/L ;電鍍工藝:pH值:4.5、溫度:50°C、陰極電流密度:lA/dm2、鍍層厚度:0.5g/m2。
[0028](2)將鍍完鎳的鋼板在500°C溫度下進(jìn)行熱處理，退火時(shí)間I小時(shí)，以便在在鋼板表面形成鎳鐵合金層，退火時(shí)爐中加氫氣或氮?dú)獾缺Ｗo(hù)氣體，以防止鋼板氧化。
[0029](3)電鍍鋅鈷合金鍍層
[0030]在鍍完鎳并經(jīng)過熱處理的鋼板表面電鍍鋅鈷合金，電鍍鋅鈷合金鍍層的鍍液配方組成為:氯化鋅(ZnCl2):85g/L、氯化鈷(CoCl2WH2O):16g/L、氯化鈉(NaCl):215g/L、硼酸(H3BO3):22g/L ；
[0031]電鍍工藝:
[0032]pH值:5.5，溫度:20°C，陰極電流密度:lA/dm2，陽極材料:鋅板。鍍層厚度:5g/m2，鍍層中鈷含量0.3?0.9%。
[0033](4)、鈍化處理:
[0034]將鍍完鋅鈷合金鍍層的鋼板用水洗凈，然后用鉻酸鹽進(jìn)行電化學(xué)陰極鈍化處理，鉻酸鹽鈍化液組成為:重鉻酸鉀(K2Cr2O7):190g/L，濃硫酸(H2SO4):10mL/L，鈍化液工作溫度:室溫，陰極電化學(xué)鈍化電量:電化學(xué)陰極鈍化時(shí)鈍化電量不小于2C/dm2。鈍化時(shí)間:10秒，鈍化完后用水沖洗干凈，用熱風(fēng)吹干即得成品。
[0035]這樣鍍出的鎳/鋅鈷合金雙層電鍍鋼板與相同鍍層厚度的鎳/鋅雙層電鍍鋼板相比，鋼板表面不會(huì)產(chǎn)生“白銹”，其耐腐蝕性能是相同鍍層厚度的鎳/鋅雙層電鍍鋼板的3?4倍。
[0036]實(shí)施例2
[0037](I)將厚度為100 X 50 X 0.4mm的冷軋軋薄鋼板先除鱗除銹、洗凈、用25 %的稀鹽酸活化、鍍鎳，鍍鎳溶液的配方組成為:硫酸鎳(NiS04*7H20):240g/L、氯化鈉(NaCl.6H20):6g/L、硼酸(H3BO3):35g/L、硫酸鎂(MgSO4.7H20):45g/L、氟化鈉(NaF):6g/L ；
[0038]電鍍工藝:pH值:4，溫度:45°C，陰極電流密度:1.5A/dm2。鍍層厚度:3.0g/m2。
[0039](2)將鍍完鎳的鋼板在700°C溫度下進(jìn)行熱處理，退