CN101054672B - 装饰铬的镀覆工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种可提高装饰铬组合镀层耐蚀性能的装饰铬的镀覆工艺，主要包括以下步骤：除油、活化、电镀镍、化学复合镀、电镀铬，通过在电镀镍层上镀覆含有不导电固体微粒的化学复合镀层，然后在此含有不导电固体微粒的化学复合镀层上进行电镀铬以形成微孔铬。本发明有益效果：无论零件外形是否复杂，铬镀层微孔均布，具有均匀耗散腐蚀电流的独特性能，电镀镍层厚度减少，显著提高装饰铬组合镀层耐蚀等级。
Description
技术领域
本发明涉及一种镀覆工艺，尤其涉及一种装饰铬的镀覆工艺。
背景技术
为提高装饰铬耐蚀性能，高档产品普遍采用三镍铬、微裂纹铬和电镀镍封微孔铬等工艺。但三镍铬因溶液的带入带出，容易形成交叉污染，电位差缩小，失去了高硫镍的作用，目前应用较少；微裂纹铬是在电镀高应力镍层上形成的，镍封微孔铬是在电镀复合镍层上形成的，二者在外形复杂零件上，由于电流密度分布不均，分别存在网状微裂纹和微孔密度分布不均的缺陷；高应力镍上镀铬还存在覆盖能力较差的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种可提高装饰铬耐蚀性能的装饰铬的镀覆工艺。
本发明的技术方案是这样的：装饰铬的镀覆工艺，通过如下方案实现：先将镀件基体依次经过除油、活化工序后，再进行电镀镍工序，在所得到的电镀镍层上进行化学复合镀镍磷，镀覆含有纳米SiO2不导电固体微粒的化学复合镍磷合金镀层，最后在此含有纳米SiO2不导电固体微粒的化学复合镍磷合金镀层上进行电镀铬以形成微孔铬；上述除油工序采用以下成分组成的溶液：NaOH：10～80g/L、Na2CO3·10H2O：20～60g/L、Na3PO4·12H2O：20～70g/L、Na2SiO3：1～10g/L、OP乳化剂：0.5～3ml/L，在温度80～90℃处理时间5～20分钟，除去镀件基体的油污。
上述活化工序采用硫酸50～100ml/L在室温下进行活化，时间为0.5～2分钟。
上述电镀镍工序采用以下成分组成的电解液进行电镀光亮镍：NiSO4·7H2O：250～320g/L、NiCl2·6H2O：40～80g/L、H3BO3：40～55g/L、光亮剂DK-N63A：0.4～1.2ml/L、光亮剂DK-N20B：5～15ml/L、润湿剂WA-230：0.3～1.5ml/L，其中温度为55～60℃，阴极电流密度Dk为3～7A/dm2，电解液pH为3.8～4.2。
上述化学复合镀镍磷工序采用以下成分组成的溶液进行化学复合镀：NiSO4·6H2O20～35g/L、NaH2PO2·H2O：20～32g/L、CH3COONa·3H2O：20～25g/L、乳酸：15～25ml/L、苹果酸：1～15g/L、硫脲：1～5mg/L、聚丙烯酰胺：5～100mg/L、纳米SiO2：1～15g/L，其中溶液pH4.2～5.2，温度为70～90℃，需搅拌，纳米SiO2粒径为10～500nm，通过上述化学复合镀镍磷工序在镀件表面镀覆含有纳米SiO2的化学复合镍磷合金镀层。
上述电镀铬工序采用以下成分组成的电解液进行电镀铬：铬酐CrO3：280～320g/L、H2SO4：2.8～3.3g/L、Cr3+：3～8g/L，其中S阴∶S阳＝1∶2，温度为48±2℃，阴极电流密度Dk为15～30A/dm2，电镀铬层厚度为0.2～0.3μm。
镀件基体在经过上述活化工序之前还进行酸洗工序，酸洗工序采用盐酸200～500ml/L在室温下进行酸洗，时间为0.5～10分钟。
镀件基体在经过上述活化工序之后还进行中和工序，中和工序利用Na2CO3·10H2O：10～80g/L对经过活化后的镀件在室温下进行中和，时间0.2～1.0分钟。
镀件基体在经过上述中和工序后还进行电镀铜工序，电镀铜工序利用以下成分组成的电解液进行电镀铜：CuSO4·5H2O：40～50g/L、羟基乙叉二膦酸：80～220g/L、KOH：50～150g/L、K2CO3：40～60g/L，其中电解液pH为9～10，温度为25～65℃，阴极电流密度Dk为1～3A/dm2。
镀件基体在经过上述电镀铜工序后还进行电镀半光亮镍工序，电镀半光亮镍工序利用以下成分组成的电解液进行电镀半光亮镍：NiSO4·7H2O：240～280g/L、NiCl2·6H2O：45～60g/L、H3BO3：30～40g/L、十二烷基硫酸钠：0.01～0.02g/L、1，4丁炔二醇0.2～0.3g/L、醋酸1～3g/L，其中温度为45～50℃，阴极电流密度Dk为2～4A/dm2，电解液pH为4.0～4.5。
采用上述方案后，本发明有益效果是：无论零件外形是否复杂，都能获得厚度均匀、不导电固体微粒分布均匀的复合镀层，因而在该表面沉积的铬镀层微孔均布、结晶细致，具有均匀耗散腐蚀电流的独特性能，显著提高装饰铬组合镀层耐蚀等级。装饰铬采用该方法，达到同等耐蚀等级要求所需电镀镍层厚度可减少30～40％。本发明方法适用于飞机、汽车、摩托车、五金制品、电器、仪器仪表、机械等零件的防护-装饰铬镀层提高耐蚀性能。
具体实施方式
实施例1：
本发明装饰铬镀覆工艺依次包括以下步骤：
一、除油：采用以下成分组成的溶液除去镀件基体的油污：NaOH：70g/L、Na2CO3·10H2O：30g/L、Na3PO4·12H2O：35g/L、Na2SiO3：5g/L、OP乳化剂：2ml/L，在温度80～90℃处理时间5～20分钟；
二、酸洗：将经过步骤一除油过的镀件基体利用盐酸(37％)500ml/L室温下酸洗，时间0.5～10分钟；
三、活化：将经过步骤二酸洗过的镀件基体利用硫酸(98％)60ml/L在室温下进行活化，时间为0.5～2分钟；
四、中和：将经过步骤三活化过的镀件基体利用Na2CO3·10H2O：40g/L在室温下中和，时间0.5分钟；
五、电镀铜：将经过步骤四中和过的镀件基体利用以下成分组成的电解液进行电镀铜：CuSO4·5H2O：40g/L、羟基乙叉二膦酸：140g/L、KOH：100g/L、K2CO3：60g/L，其中电解液pH为9～10，温度为30～55℃，阴极电流密度Dk为2A/dm2；
六、电镀光亮镍：将经步骤五电镀铜后的镀件基体利用以下成分组成的电解液进行电镀光亮镍：NiSO4·7H2O：290g/L、NiCl2·6H2O：60g/L、H3BO3：50g/L、光亮剂DK-N63A：0.8ml/L、光亮剂DK-N20B：10ml/L、润湿剂WA-230：1.0ml/L，其中温度为55～60℃，阴极电流密度Dk为5A/dm2，电解液pH为3.8～4.2；
七、化学复合镀：将经步骤六电镀光亮镍后的镀件基体利用以下成分组成的溶液进行化学复合镀镍磷从而在镀件基体表面形成含有纳米SiO2的化学复合镍磷合金镀层：NiSO4·6H2O 30g/L、NaH2PO2·H2O：32g/L、CH3COONa·3H2O：25g/L、乳酸：25ml/L、苹果酸：10g/L、硫脲：2mg/L、聚丙烯酰胺：50mg/L、纳米SiO2：12g/L，其中溶液pH 4.8，温度为90℃，需搅拌，纳米SiO2粒径为80nm；
八、电镀铬：将经步骤七化学复合镀后的镀件基体利用以下成分组成的电解液进行电镀铬以形成微孔铬：铬酐CrO3：300g/L、H2SO4：3.1g/L、Cr3+：3g/L，其中S阴∶S阳＝1∶2，温度为49℃，阴极电流密度Dk为20A/dm2，电镀铬层厚度为0.25μm。
实施例2：
本实施例与实施例1的区别仅在于：在实施例1的步骤五与步骤六之间进行电镀半光这镍工序，电镀半光亮镍工序利用以下成分组成的电解液进行电镀半光亮镍：NiSO4·7H2O：260g/L、NiCl2·6H2O：50g/L、H3BO3：35g/L、十二烷基硫酸钠：0.015g/L、1，4丁炔二醇0.25g/L、醋酸2g/L，其中温度为45～50℃，阴极电流密度Dk为3.0A/dm2，电解液pH为4.0～4.5；
实施例3：
本发明装饰铬镀覆工艺依次包括以下步骤：
一、除油：采用以下成分组成的溶液除去镀件基体的油污：NaOH：10g/L、Na2CO3·10H2O：20g/L、Na3PO4·12H2O：50g/L、Na2SiO3：5g/L、OP乳化剂：3ml/L，在温度80～90℃处理时间5～20分钟；
二、活化：将经过步骤一除油过的镀件基体利用硫酸(98％)50ml/L在室温下进行活化，时间为0.5分钟；
三、电镀光亮镍：将经过步骤二活化过的镀件基体利用以下成分组成的电解液进行电镀光亮镍：NiSO4·7H2O：290g/L、NiCl2·6H2O：60g/L、H3BO3：50g/L、光亮剂DK-N63A：0.8ml/L、光亮剂DK-N20B：10ml/L、润湿剂WA-230：1.0ml/L，其中温度为55～60℃，阴极电流密度Dk为5A/dm2，电解液pH为3.8～4.2；
四、化学复合镀：将经过步骤三电镀光亮镍过的镀件基体利用以下成分组成的溶液进行化学复合镀镍磷从而在镀件基体表面形成含有纳米SiO2的化学复合镍磷合金镀层：NiSO4·6H2O 30g/L、NaH2PO2·H2O：32g/L、CH3COONa·3H2O：25g/L、乳酸：25ml/L、苹果酸：10g/L、硫脲：2mg/L、聚丙烯酰胺：50mg/L、纳米SiO2：12g/L，其中溶液pH 4.8，温度为90℃，需搅拌，纳米SiO2粒径为80nm。
五、电镀铬：将经过步骤四化学复合镀过的镀件基体利用以下成分组成的电解液进行电镀铬以形成微孔铬：铬酐CrO3：300g/L、H2SO4：3.1g/L、Cr3+：3g/L，其中S阴∶S阳＝1∶2，温度为49℃，阴极电流密度Dk为20A/dm2，电镀铬层厚度为0.25μm。
Claims (9)
1.装饰铬的镀覆工艺，通过如下方案实现：先将镀件基体依次经过除油、活化工序后，再进行电镀镍工序，其特征在于：在所得到的电镀镍层上进行化学复合镀镍磷，镀覆含有纳米SiO2不导电固体微粒的化学复合镍磷合金镀层，最后在此含有纳米SiO2不导电固体微粒的化学复合镍磷合金镀层上进行电镀铬以形成微孔铬；上述除油工序采用以下成分组成的溶液：NaOH：10～80g/L、Na2CO3·10H2O：20～60g/L、Na3PO4·12H2O：20～70g/L、Na2SiO3：1～10g/L、OP乳化剂：0.5～3ml/L，在温度80～90℃处理时间5～20分钟，除去镀件基体的油污。
2.根据权利要求1所述的装饰铬的镀覆工艺，其特征在于：上述活化工序采用硫酸50～100ml/L在室温下进行活化，时间为0.5～2分钟。
3.根据权利要求1所述的装饰铬的镀覆工艺，其特征在于：上述电镀镍工序采用以下成分组成的电解液进行电镀光亮镍：NiSO4·7H2O：250～320g/L、NiCl2·6H2O：40～80g/L、H3BO3：40～55g/L、光亮剂DK-N63A：0.4～1.2ml/L、光亮剂DK-N20B：5～15ml/L、润湿剂WA-230：0.3～1.5ml/L，其中温度为55～60℃，阴极电流密度Dk为3～7A/dm2，电解液pH为3.8～4.2。
4.根据权利要求1所述的装饰铬的镀覆工艺，其特征在于：上述化学复合镀镍磷工序采用以下成分组成的溶液进行化学复合镀：NiSO4·6H2O 20～35g/L、NaH2PO2·H2O：20～32g/L、CH3COONa·3H2O：20～25g/L、乳酸：15～25ml/L、苹果酸：1～15g/L、硫脲：1～5mg/L、聚丙烯酰胺：5～100mg/L、纳米SiO2：1～15g/L，其中溶液pH 4.2～5.2，温度为70～90℃，需搅拌，纳米SiO2粒径为10～500nm，通过上述化学复合镀镍磷工序在镀件表面镀覆含有纳米SiO2的化学复合镍磷合金镀层。
5.根据权利要求1所述的装饰铬的镀覆工艺，其特征在于：上述电镀铬工序采用以下成分组成的电解液进行电镀铬：铬酐CrO3：280～320g/L、H2SO4：2.8～3.3g/L、Cr3+：3～8g/L，其中S阴∶S阳＝1∶2，温度为48±2℃，阴极电流密度Dk为15～30A/dm2，电镀铬层厚度为0.2～0.3μm。
6.根据权利要求1所述的装饰铬的镀覆工艺，其特征在于：镀件基体在经过上述活化工序之前还进行酸洗工序，酸洗工序采用盐酸200～500ml/L在室温下进行酸洗，时间为0.5～10分钟。
7.根据权利要求1所述的装饰铬的镀覆工艺，其特征在于：镀件基体在经过上述活化工序之后还进行中和工序，中和工序利用Na2CO3·10H2O：10～80g/L对经过活化后的镀件在室温下进行中和，时间0.2～1.0分钟。
8.根据权利要求7所述的装饰铬的镀覆工艺，其特征在于：镀件基体在经过上述中和工序后还进行电镀铜工序，电镀铜工序利用以下成分组成的电解液进行电镀铜：CuSO4·5H2O：40～50g/L、羟基乙叉二膦酸：80～220g/L、KOH：50～150g/L、K2CO3：40～60g/L，其中电解液pH为9～10，温度为25～65℃，阴极电流密度Dk为1～3A/dm2。
9.根据权利要求8所述的装饰铬的镀覆工艺，其特征在于：镀件基体在经过上述电镀铜工序后还进行电镀半光亮镍工序，电镀半光亮镍工序利用以下成分组成的电解液进行电镀半光亮镍：NiSO4·7H2O：240～280g/L、NiCl2·6H2O：45～60g/L、H3BO3：30～40g/L、十二烷基硫酸钠：0.01～0.02g/L、1，4丁炔二醇0.2～0.3g/L、醋酸1～3g/L，其中温度为45～50℃，阴极电流密度Dk为2～4A/dm2，电解液pH为4.0～4.5。
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