[其他]鋁錫合金浸鍍鋅鎳合金用的溶液及方法

無效

• 申請號: 85100593
• 申請日: 1985-04-01
• 公開（公告）號: CN85100593B
• 公開（公告）日: 1988-05-11
• 發明（設計）人: 陳慶琰;璆森龍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: C25D5/44
• 分類號: C25D5/44;C23C18/48
• 代理公司: 哈爾濱工業大學專利事務所
• 代理人: 黃錦陽

本發明涉及鋁錫合金電鍍前的預浸合金方法及所用的浸鍍液。

目前工業上大量使用鋁錫合金制造各種機械零部件。特別對于一些耐磨部件，需要使用含錫量較高的高錫鋁合金材料，以滿足對零部件的耐磨性能、減摩性能和使用壽命的要求。例如，汽車、拖拉機內燃機中的軸瓦，一般是用外層為低碳鋼板內層為含錫量20%高錫鋁合金板材軋制而成的復合材料加工制造的。但由于金屬錫在地球上的蘊藏量較少，因此不但價格昂貴，而且往往在市場上供不應求。

因此，期望用含錫量較低的低錫鋁合金來代替含錫量高的高錫鋁合金來制造機械部件，這樣不僅使生產成本大大下降，而且減少了對錫的需求，有利于緩和市場供需關系的緊張情況。

由于低錫鋁合金的耐磨性能和減摩性能較差，不能保證機械部件的使用壽命。因此，需要在低錫鋁合金上電鍍耐磨、減摩合金來保證機械部件的耐磨、減摩性能和使用壽命。例如，在低錫鋁合金上電鍍鉛錫合金，就是一例。

眾所周知，由于鋁及其合金是很活潑的金屬，電位很負，在其表面上有一層很薄、很致密的氧化物膜;同時鋁與鉛錫的線膨脹系數相差很大，這給在鋁及其合金上電鍍鉛錫帶來很大困難。欲獲得結合力很好的鍍層，關鍵是前處理工藝。在前處理工藝的各個步驟之中，主要矛盾是：活化鋁及其合金的表面、尋找合適的中間層。

目前，鋁及其合金電鍍前的處理方法有：浸鋅-鍍鎳或氰化物鍍銅法，陽極氧化法（在磷酸液中進行），刷鍍法及化學鍍法等。在我國工業上用得最多的是浸鋅-氰化物鍍銅法，經常采用的工藝為：

有機溶劑除油→化學除油→熱水洗→流動水洗→浸蝕→流動水洗→浸鋅（可采用一次或二次浸鋅）→流動水洗→氰化物鍍銅→水洗。這種處理工藝，對純鋁或含有Si、Mg、Cu、Ti等元素的鋁合金來說，可獲得結合力良好的電鍍層。

然而，對鋁-錫（6%）合金來說，這種處理工藝并不太理想，經過大量的實驗發現有幾個缺點：1.鍍層結合力不良，有時在鍍Pb-Sn合金后要產生起泡，甚至脫皮等現象。2.氰化物劇毒，在使用上受到限制。3.在銅基上鍍鉛-錫合金時，合金層中錫易向銅層擴散，這將會影響鋁錫合金的表面性能。

在電鍍前采用預浸合金的方法，可以較好的解決鍍層結合力不良的問題。并且，由于在預浸合金過程中，避免了氰化物對環境的污染，給使用該方法帶來很大的方便。

本發明的要點在于用以醋酸根離子為活性劑的浸Zn-Ni合金來代替傳統的兩次浸鋅工藝。采用本工藝，可以獲得光潔度高，結合力良好的耐磨、減摩鍍層，并且消除了起泡現象。本工藝對于純鋁，含錫為6%或20%的Sn-Al合金材料均有良好的適應性能。

Zn-Ni合金溶液的主要成分如下：

Zn（CH₃COO）₂40～100g/L

NiSO₄50～90g/L

NaOH200～300g/L

酒石酸鉀鈉80～160g/L

Sn²⁺0.2～1.0g/L

溫度5～40℃

時間0.5～2.0分鐘

其中NiSO可用Ni（NO₃）²來替換，鎳離子含量不變。Zn（CH₃COO）₂若用ZnO來替換，則加入CH₃COO^-的含量為6～80g/L。鋅離子含量不變。

采用本工藝，對含錫量為6%的低錫鋁合金軸瓦材料電鍍Pb-Sn合金，獲得了很好的效果。經過一系列的測試和試驗，得到如下結果：

1.鍍層的Sn含量為8～12%，其余為鉛。工作表面的鍍層厚度為15～25μ，鋼背的鍍層厚度為2～3μ，所謂鋼背是指由低碳鋼板材構成的鋁錫合金軸瓦外層。

2.鍍層表面光潔度為₈，在二倍放大鏡下檢測表面無疵點，未見毛刺與鼓泡。

3.對鍍層與基金屬的結合力進行彎曲試驗直到基金屬折斷仍沒有起層、掉渣現象。

4.Hv硬度為7～9。