本发明专利技术公开了一种钢铁件无氰电镀锡青铜的方法，包括如下步骤：1)钢铁件清洗；2)将钢铁件插入超低浓度焦磷酸铜预镀铜槽液中作为阴极，纯铜板作阳极，电镀；预镀铜槽液配方为：焦磷酸铜1.5～2.5g/L、焦磷酸钾200～250g/L、三乙醇胺5～10g/L；3)冲洗；4)将钢铁件插入无氰电镀锡青铜电镀液中作为阴极，纯铜板作阳极，电镀，电镀液配方为：Cu2+12～17g/L、焦磷酸钾240～280g/L、Sn2+1.5～2.5g/L、磷酸氢二钠或磷酸氢二钾30～50g/L、柠檬酸纳5～10g/L、氨三乙酸30～40g/L。本方法工艺简单、成本低、应用性广。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电镀技术，具体涉及一种。
技术介绍
铜锡合金俗称锡青铜，电镀锡青铜镀层广泛用于轻工、仪表、机械、通讯、家用电器、手工业等工业部门，是我国应用最广、生产规模最大的一个合金镀种。长期以来，电镀锡青铜镀液一般采用氰化物和氢氧化物作络合剂，铜以一价形式与氰化物络合成铜氰络合物，锡以四价形式与氢氧化钠络合，故镀液稳定，分散性能好，维护操作方便，锡青铜镀层均匀细致，成份和色泽容易控制。但镀液中含有较高含量的剧毒氰化物，同时电镀中产生剧毒气体，对人体伤害严重，也严重污染环境，而且废水处理要求严格，受环保部门严格监督，故其应用受到一定限制。目前，在钢铁零件表面电镀锡青铜，签于环保限制要求采用无氰电镀。但无氰电镀锡青铜最大问题是镀层与基体之间结合不牢，因为铁(Fe)的标准电极电位Φ° (Fe3VFe)为-0.44V，而铜(Cu)的标准电极电位Φ ° (Cu3+/Cu)为+0.34V，两者相差很大，因此当钢铁件进入焦磷酸盐体系或硫酸盐体系镀液中时，铜在钢铁件表面发生置换反应，而置换的铜粉是疏松的，在疏松的置换铜上进行电沉积所得的镀层与基体结合力不牢。目前有先在钢铁件上镀镍打底然后镀锡青铜的技术，但是用镍打底存在打底成功率低、返修不易的问题，一旦需要返修，基体上的镍不易褪去而造成无法返修。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有技术的不足，提供一种锡青铜镀层与钢铁基体粘结牢固的无氰电镀锡青铜的方法。本专利技术的目的是这样实现的:一种，包括如下步骤:I)先将钢铁件除油、清洗干净；2)预镀铜处理:将清洗干净的钢铁件插入超低浓度焦磷酸铜预镀铜槽液中作为阴极，以纯铜板作为阳极，对阴极进行电镀；所述超低浓度焦磷酸铜预镀铜槽液配方为:焦磷酸铜1.5?2.5g/L、焦磷酸钾200?250g/L、三乙醇胺5?10g/L ；3)将预镀铜处理后的钢铁件取出，冲洗；4)无氰电镀锡青铜:将步骤3)冲洗后的钢铁件插入无氰电镀锡青铜电镀液中作为阴极，以纯铜板作为阳极，对阴极进行电镀；所述无氰电镀锡青铜电镀液配方为:Cu2+12?17g/L、焦磷酸钾240?280g/L、Sn2+l.5?2.5g/L、磷酸氢二钠或磷酸氢二钾30?50g/L、柠檬酸纳5?10g/L、氨三乙酸30?40g/L，pH值8.3?8.8。步骤I)中所述钢铁件除油、清洗方法包括以下步骤:a、用有机溶剂擦洗钢铁件表面油污后晾干；b、采用金属除油粉水溶液浸泡擦洗钢铁件；c、将钢铁件浸入8%的盐酸水溶液中酸洗，冲洗；d、将钢铁件浸入5%的硫酸水溶液中活化，冲洗。作为优选地，步骤2)中所述超低浓度焦磷酸铜预镀铜槽液配方为:焦磷酸铜1.8?2.2g/L、焦磷酸钾210?240g/L、三乙醇胺6?9g/L ；步骤2)中预镀铜处理的电镀工作条件为:在温度为15?45°C、阴极电流密度为I?4A/dm2的条件下对阴极进行电镀I?3分钟。步骤4)中无氰电镀锡青铜电镀液中所述Cu2+来源于焦磷酸铜，所述Sn2+来源于焦磷酸亚锡。作为优选地，步骤4)中所述无氰电镀锡青铜电镀液配方为:Cu2+13?16g/L、焦磷酸钾250?270g/L、Sn2+l.6?2.4g/L、磷酸氢二钠或磷酸氢二钾35?45g/L、柠檬酸纳6?9g/L、氨三乙酸32?38g/L，所述Cu2+来源于焦磷酸铜，所述Sn 2+来源于焦磷酸亚锡。步骤4)中对钢铁件进行无氰电镀锡青铜的工作条件为:在温度为25?35°C、阴极电流密度为0.5?2A/dm2的条件下对阴极进行电镀80?90分钟。步骤2)中所述超低浓度焦磷酸铜预镀铜槽液和步骤4)中所述无氰电镀锡青铜电镀液均采用去离子水配制。本专利技术的有益效果是:采用超低浓度焦磷酸铜预镀铜槽液对待镀钢铁件进行预镀铜打底处理，防止正式电镀时钢铁件进入焦磷酸盐体系电镀液中产生铜置换，提高镀层与钢铁基体的结合力，使得锡青铜镀层与钢铁基体粘结强度好，解决了现有技术中镀层与基体结合不牢的问题。采用该方法，电镀时能够达到较高电流，钢铁件的内表面、棱角、凹面孔等部位都能均匀镀上锡青铜，电镀效果优良，镀层厚度可以达到10-15um，镀层均匀、致密、外观良好。本方法工艺简单、成本低、应用性广。【具体实施方式】实施例1配制超低浓度焦磷酸铜预镀铜槽液配制钢铁件预镀铜处理用的电镀液一超低浓度焦磷酸铜预镀铜槽液，配制方法如下:将焦磷酸钾加入少量去离子水中，边加边搅拌以充分溶解，然后加入焦磷酸铜、三乙醇胺，搅拌均匀后加入去离子水至规定浓度。各化合物配比为:焦磷酸铜(Cu2P2O7，工业纯):(1.5?2.5) g/L ;焦磷酸钾(K4P2O7,工业纯):(200?250) g/L ;三乙醇胺(工业纯):(5 ?10) g/L ；实施例2配制无氰电镀锡青铜电镀液配制预处理之后无氰电镀锡青铜用的电镀液，电镀液配方为:Cu2+ (来源于焦磷酸铜Cu2P2O7,工业纯):(12?17) g/L ；焦磷酸钾(K4P2O7,工业纯):(240?280) g/L ；Sn2+ (来源于焦磷酸亚锡Sn2P2O7,工业纯):(1.5?2.5) g/L ； 磷酸氢二钠(Na2HPO4,工业纯)或者磷酸氢二钾(K2HPO4,工业纯):(30?50) g/L ；柠檬酸纳(Na3C6H5O7,工业纯):(5?10) g/L ；氨三乙酸(工业纯):(30?40) g/L ；配制按照如下步骤操作:I)将计算量的焦磷酸钾和一半量的磷酸氢二钠或者磷酸氢二钾溶于30?35°C的热水中；2)在搅拌下将焦磷酸铜溶于步骤I)的溶液中；3)将氨三乙酸加入适量水中，一边搅拌一边慢慢加氢氧化钠直至氨三乙酸全部溶解(其间可测PH值来缓慢加入氢氧化钠，pH值约为7.0时氨三乙酸全部溶解)，将溶液加入步骤2)的混合液中，然后在混合液中加入另一半量的磷酸氢二钠或者磷酸氢二钾；4)用焦磷酸钾或氢氧化钠或者氢氧化钾或者氨三乙酸调整溶液的pH值至8.3?8.8，并过滤镀液；5)将步骤4)所得镀液在小电流0.1?0.2k, 25?35°C条件下，以纯铜板为阳极，以废钢板为阴极，形成电解池电解处理3-4小时，可以有效地去除镀液中的杂质；电解3-4小时后在一边保持电解一边搅拌镀液的情况下加入焦磷酸亚锡使其溶解，继续电解3-4小时，可以有效避免四价锡的生成，保证电镀液的效果；6)分析调整试镀。实施例3钢铁件无氰电镀锡青铜选取试样:取10#钢薄片作试片1，规格为120mm(长)X60mm(宽)X3?5mm(厚)，两平面磨削加工，粗糙度Ra彡0.Sum。一、对试片I进行无氰电镀锡青铜，按照如下步骤操作:1、对试片I进行除油、清洗干净，按照如下步骤操作:a、采用汽油等有机溶剂擦洗试片I全表面油污后晾干。b、试片I采用专用金属除油粉水溶液浸泡3分钟后擦拭除油，流动自来水清洗。c、将试片I浸入8 %的盐酸水溶液中，酸洗5分钟，流动自来水清洗。d、将试片I浸入5 %的硫酸水溶液中，活化处理5分钟，流动自来水清洗。2、预镀铜处理:将清洗干净的试片I插入超低浓度焦磷酸铜预镀铜槽液中作为阴极，以纯铜板作为阳极，对阴极进行电镀:①、配制超低浓度焦磷酸铜预镀铜槽液，其组分为:焦磷酸铜(Cu2P2O7):1.5g/L ；焦磷酸钾(K4P2O7):200g/L ；三乙醇胺:5g/L。以上药本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种钢铁件无氰电镀锡青铜的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)先将钢铁件除油、清洗干净；2)预镀铜处理：将清洗干净的钢铁件插入超低浓度焦磷酸铜预镀铜槽液中作为阴极，以纯铜板作为阳极，对阴极进行电镀；所述超低浓度焦磷酸铜预镀铜槽液配方为：焦磷酸铜1.5～2.5g/L、焦磷酸钾200～250g/L、三乙醇胺5～10g/L；3)将预镀铜处理后的钢铁件取出，冲洗；4)无氰电镀锡青铜：将步骤3)冲洗后的钢铁件插入无氰电镀锡青铜电镀液中作为阴极，以纯铜板作为阳极，对阴极进行电镀；所述无氰电镀锡青铜电镀液配方为：Cu2+12～17g/L、焦磷酸钾240～280g/L、Sn2+1.5～2.5g/L、磷酸氢二钠或磷酸氢二钾30～50g/L、柠檬酸纳5～10g/L、氨三乙酸30～40g/L，pH值8.3～8.8。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：冀庆康，陈才科，
申请(专利权)人：重庆跃进机械厂有限公司，
类型：发明
国别省市：重庆;85
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