一种深孔零件镀镍工艺技术领域
本发明涉及一种零件镀镍工艺,特别是一种深孔零件镀镍工艺。
背景技术
为避免深孔零件(内孔≤90mm长,内腔直径≥15mm的零组件或部件)内腔生锈,常
常需要对其内腔进行镀层处理。对深孔零件进行镀镍时,由于零件内腔尺寸小,内孔较长,
现有镀镍工艺还不能有效的对内腔进行镀层,或是镀层后内腔表面质量差,不耐腐蚀。此
外,还常常采用化学镀镍对深孔零件进行镀层。但是化学镀镍需添加还原剂和其他试剂,使
得溶液变化大,还原剂的加入会使污水中耗氧量增加,增加了污水处理负担,为使污水处理
达到标准(耗氧量低于80mg),需设置专门的污水处理设备,使得成本大大增加。
发明内容
本发明的目的在于,提供一种深孔零件镀镍工艺。本发明工艺镀镍后的深孔零件
内腔表面质量好,防腐性较好,盐雾条件下40h无明显腐蚀点。减小了污水处理负担,成本
低,工艺稳定。
本发明采用以下技术方案实现:
一种深孔零件镀镍工艺,具体包括以下步骤:
(1)取深孔零件,用浓度为5-15%的氢氧化钠溶液浸泡5-10min后,取出;
(2)将取出的零件用水清洗后,20-35℃下于硫酸、硝酸和盐酸的混合液中光泽腐蚀10-
25s;
(3)将腐蚀后的零件取出,用水清洗后,于浓度为1-10%的碳酸钠水溶液中浸泡3-5min;
(4)将浸泡后的零件置于镀镍液A中,通过电镀方式镀暗镍,控制电流密度为3-8A/dm3,
pH为4.2-4.8,时间为10-12min,使得镀镍厚度为1-3μm;
(5)按镀镍液A与中间体的体积比为1000:6向镀镍液A中加入中间体,得镀镍液B,将步
骤(4)中镀暗镍后的零件清洗后置于镀镍液B中,通过电镀方式镀光亮镍,该过程中温度为
50-55℃,电流密度为3-10A/dm3,pH为4.2-4.8;电镀时间:20-25min,厚度:7-10μm;
(6)将步骤(5)中镀光亮镍后的零件用去离子水清洗后,干燥,即可。
前述的深孔零件镀镍工艺中,每1000体积份混合液,按体积份计算,由浓度为30-
33%的盐酸250份、质量分数为60-55%的硝酸320份、浓度为93-95%的硫酸320份和水110份混
合而成。
前述的深孔零件镀镍工艺中,所述镀镍液A的含量为:硫酸镍220-300g/L、氯化镍
60-80g/L、硼酸35-45g/L。
前述的深孔零件镀镍工艺中,所述中间体含BH-981开缸剂、丙炔基磺酸钠、丙炔醇
磺酸钠和BH-981辅助光亮剂。
前述的深孔零件镀镍工艺中,所述中间体的含量为:BH-981开缸剂2-10ml/L、丙炔
基磺酸钠1-4ml/L、羟乙基磺酸钠0.5-1.5ml/L和BH-981辅助光亮剂0.5-1ml/L。
前述的深孔零件镀镍工艺中,按体积份计算,所述BH-981开缸剂含丙炔醇丙氧基
化合物8份、氨基乙酸1份和水9份。
前述的深孔零件镀镍工艺中,所述丙炔醇丙氧基化合物由丙炔醇、乙氧基羧甲基
吡啶嗡和水混合而成;所述丙炔醇、乙氧基羧甲基吡啶嗡和水的重量比为1:1:8。
前述的深孔零件镀镍工艺中,按体积份计算,所述BH-981辅助光亮剂含炔醇基化
合物8份和胱氨酸1份。
前述的深孔零件镀镍工艺中,所述的炔醇基化合物为丁炔二醇二丙氧基醚。
本发明具有以下有益效果:
1、本发明工艺镀镍后的深孔零件内腔表面质量好,防腐性能好。本发明中选用BH-981
开缸剂、丙炔基磺酸钠、羟乙基磺酸和BH-981辅助光亮剂制成中间体,并在硫酸镍体系镀镍
的工艺条件下完成中间体的加入,这样使得镀层结构不是常见的错层构造来防腐蚀,而是
以降低低电流区的极化电位,提升了镀液的分散能力和深镀能力,从而提高镀层的致密性
来保障耐腐蚀。镀层质量从化学镀镍(接触部分发花、内腔自反应发粗等)的85%提升到了
98%以上。申请人经试验发现,当中间体按每升中间体中含BH-981开缸剂2-10ml/L、丙炔基
磺酸钠1-4ml/L、羟乙基磺酸钠0.5-1.5ml/L和BH-981辅助光亮剂0.5-1ml/L时,最后深孔零
件内腔的镀层质量较好。同时丙炔醇丙氧基化合物、氨基乙酸和水
按本发明比例制成BH-981开缸剂,且丙炔醇丙氧基化合物由丙炔醇和乙氧基羧甲基吡
啶嗡混合而成;选用炔醇基化合物和胱氨酸按本发明比例制成BH-981辅助光亮剂,且炔醇
基化合物为丁炔二醇二丙氧基醚时,镀镍效果最好,镀镍后的深孔零件内腔的镀层质量佳。
请人取按按实施例1所镀镍后的深孔零件内腔进行盐雾试验,试验结果为24h无腐蚀点,40h
无明显腐蚀点,而现有工艺镀镍后的内腔表面在相同的盐雾条件下,24h即可发现腐蚀点、
40h有明显腐蚀点
2、本发明工艺中不需要加入还原剂,硫酸镍体系镀镍的工艺条件进行,溶液稳定,产生
的污水呈酸性,离子种类简单,仅通过加入碱即可将污水中和,实现污水处理,不需要设置
专门的污水处理设备,减小了污水处理负担,成本低。且污水处理简单。
、按本发明工艺中的参数进行镀镍时,镀镍工艺稳定,无阳极自钝化现象,24h工作
无异常现象。
以下通过实施例进一步说明本发明,但不作为对本发明的限制。
具体实施方式
实施例1.
一种深孔零件镀镍工艺,具体包括以下步骤:
1、取深孔零件,用浓度为10%的氢氧化钠溶液浸泡8min后,取出;
2、将取出的零件用水清洗后,20-35℃下于硫酸、硝酸和盐酸的混合液中光泽腐蚀18s;
3、将腐蚀后的零件取出,用水清洗后,于浓度为5%的碳酸钠水溶液中浸泡4min;
4、将浸泡后的零件置于镀镍液A中,通过电镀方式镀暗镍,控制电流密度为6A/dm3,pH
为4.2-4.8,时间为11min,使得镀镍厚度为2μm;
5、按镀镍液A与中间体的体积比为1000:6向镀镍液A中加入中间体,得镀镍液B,将步骤
4中镀暗镍后的零件清洗后置于镀镍液B中,通过电镀方式镀光亮镍,该过程中温度为50-55
℃,电流密度为6A/dm3,pH为4.2-4.8;电镀时间:23min,厚度:8μm;
6、将步骤5中镀光亮镍后的零件用去离子水清洗后,干燥,即可。
上述混合液这样制备:先量取250ml浓度为30-33%的盐酸,置于烧杯中,然后加入
320ml浓度为60-55%的硝酸和110ml的水,最后再加入320ml浓度为93-95%的硫酸,加入时缓
慢从容器壁加入,且不断搅拌,搅拌均匀后,待冷却到<35℃,方能使用。
所述镀镍液A的含量为:硫酸镍270g/L、氯化镍70g/L、硼酸40g/L;
所述中间体的含量为:BH-981开缸剂6ml/L、丙炔基磺酸钠2ml/L、羟乙基磺酸钠1ml/L
和BH-981辅助光亮剂0.8ml/L;
所述BH-981开缸剂由丙炔醇丙氧基化合物8ml、氨基乙酸1ml和水9ml混合而成;
所述丙炔醇丙氧基化合物由丙炔醇100g、乙氧基羧甲基吡啶嗡100g和800ml的水混合
而成;
所述BH-981辅助光亮剂由丁炔二醇二丙氧基醚8ml和胱氨酸1ml混合而成。
实施例2.
一种深孔零件镀镍工艺,
具体包括以下步骤:
1、取深孔零件,用浓度为15%的氢氧化钠溶液浸泡10min后,取出;
2、将取出的零件用水清洗后,20-35℃下于硫酸、硝酸和盐酸的混合液中光泽腐蚀25s;
3、将腐蚀后的零件取出,用水清洗后,于浓度为1-10%的碳酸钠水溶液中浸泡5min;
4、将浸泡后的零件置于镀镍液A中,通过电镀方式镀暗镍,控制电流密度为8A/dm3,pH
为4.2-4.8,时间为12min,使得镀镍厚度为3μm;
5、按镀镍液A与中间体的体积比为1000:6向镀镍液A中加入中间体,得镀镍液B,将步骤
4中镀暗镍后的零件清洗后置于镀镍液B中,通过电镀方式镀光亮镍,该过程中温度为50-55
℃,电流密度为10A/dm3,pH为4.2-4.8;电镀时间:25min,厚度:10μm;
6、将步骤5中镀光亮镍后的零件用去离子水清洗后,干燥,即可。
上述混合液这样制备:先量取250ml浓度为33%的盐酸,置于烧杯中,然后加入
320ml浓度为55%的硝酸和110ml的水,最后再加入320ml浓度为95%的硫酸,加入时缓慢从容
器壁加入,且不断搅拌,搅拌均匀后,待冷却到<35℃,方能使用。
所述镀镍液A的含量为:硫酸镍300g/L、氯化镍80g/L、硼酸45g/L;
所述中间体的含量为:BH-981开缸剂10ml/L、丙炔基磺酸钠4ml/L、羟乙基磺酸钠
1.5ml/L和BH-981辅助光亮剂0.5-1ml/L;
所述BH-981开缸剂由丙炔醇丙氧基化合物8ml、氨基乙酸1ml和水9ml混合而成;
所述丙炔醇丙氧基化合物由丙炔醇100g、乙氧基羧甲基吡啶嗡100g和800ml的水混合
而成;
所述BH-981辅助光亮剂由丁炔二醇二丙氧基醚8ml和胱氨酸1ml混合而成。
实施例3.
一种深孔零件镀镍工艺,
具体包括以下步骤:
1、取深孔零件,用浓度为5%的氢氧化钠溶液浸泡5min后,取出;
2、将取出的零件用水清洗后,20-35℃下于硫酸、硝酸和盐酸的混合液中光泽腐蚀10s;
3、将腐蚀后的零件取出,用水清洗后,于浓度为1-10%的碳酸钠水溶液中浸泡3min;
4、将浸泡后的零件置于镀镍液A中,通过电镀方式镀暗镍,控制电流密度为3A/dm3,pH
为4.2-4.8,时间为10min,使得镀镍厚度为1μm;
5、按镀镍液A与中间体的体积比为1000:6向镀镍液A中加入中间体,得镀镍液B,将步骤
4中镀暗镍后的零件清洗后置于镀镍液B中,通过电镀方式镀光亮镍,该过程中温度为50-55
℃,电流密度为3A/dm3,pH为4.2-4.8;电镀时间:20min,厚度:7μm;
6、将步骤5中镀光亮镍后的零件用去离子水清洗后,干燥,即可。
混合液这样制备:准备好容器和工作安全要求,先量取250ml浓度为30%的盐酸,然
后量取320ml浓度为60%的硝酸和110ml的水,最后再量取320ml浓度为93%的硫酸,缓慢从容
器壁加入,且不断搅拌,搅拌均匀后,待冷却到<35℃,方能使用。
所述镀镍液A的含量为:硫酸镍220g/L、氯化镍60g/L、硼酸35g/L;
所述中间体的含量为:BH-981开缸剂2ml/L、丙炔基磺酸钠1ml/L、羟乙基磺酸钠0.5ml/
L和BH-981辅助光亮剂0.5ml/L;
所述BH-981开缸剂由丙炔醇丙氧基化合物8ml、氨基乙酸1ml和水9ml混合而成;
所述丙炔醇丙氧基化合物由丙炔醇100g、乙氧基羧甲基吡啶嗡100g和800ml的水混合
而成;
所述BH-981辅助光亮剂由丁炔二醇二丙氧基醚8ml和胱氨酸1ml混合而成。