铝合金材料表面化学镀镍方法技术

本发明专利技术涉及一种铝合金材料表面化学镀镍方法，采用化学除油后铬酸硫酸洗的方法使铝合金表面活化，易于金属的直接沉积，增加与镀层的结合力；采用化学镀镍方法在铝合金表面沉积镀层，保证镀层有一定的硬度与耐蚀性，并使镀层中磷含量为5％～10％，使镀层的硬度、耐磨性和耐蚀性均较好，在镀层与铝合金基体中间无其它中间镀层，工序简便易于操作。 1

【技术实现步骤摘要】
铝合金材料表面化学镀镍方法
本专利技术涉及一种表面处理方法，尤其是一种铝合金材料表面化学镀镍方法。现有技术铝合金的密度低，耐腐蚀性能好，抗疲劳性能较高，比强度和比刚度都比较大，与结构钢甚至超高强度钢相当，所以在航空工业中得到广泛应用，用以减轻飞机结构重量，提高运载能力和速度。铝合金的硬度低，耐磨性较差，不耐油气冲刷，经过化学镀镍后可大大提高表面硬度、耐磨性和耐油气冲刷性能，可以大大拓宽铝合金材料的应用环境。铝合金上镀覆比钢铁和铜等金属材料上镀覆要困难和复杂得多，由于其性质活泼，表面在空气中极易与氧发生反应生成一层氧化膜，这层氧化膜的存在妨碍了铝合金进一步的表面处理；同时铝的电极电位很负，浸入镀液时能与多种金属离子进行置换反应，在铝上生成接触镀层，使镀层与铝基体的结合强度降低。目前铝合金化学镀的前处理方式工序较复杂，一般采用浸锌或浸锡后闪镀铜或闪镀镍的方法，工艺流程较长，工艺中需要控制的参数较多，工艺控制难度较大。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种铝合金材料表面化学镀镍方法，使铝合金表面活化，从而达到铝合金表面无氧化膜、易于金属直接沉积的目的，可大大提高表面硬度、耐磨性和耐油气冲刷性能，满足使用要求。本专利技术具体方案为，所述的铝合金材料表面化学镀镍方法包括以下步骤：1.准备：准备表面清洁的铝合金材料的零件；2.化学除油：将零件放置在含碳酸钠30g/L～40g/L，磷酸钠10g/L～15g/L，硅酸钠0.8g/L～1g/L的水溶液中，溶液温度为45℃～55℃，浸泡时间5min～10min，进行化学除油，经过化学除油后进行水洗，经过30S水膜连续不破裂为合格，否则按上述方法重新除油直至合格；3.铬酸硫酸洗：将零件放置在含硫酸150g/L～200g/L，铬酸65g/L～75g/L的水溶液中，温度为50℃～55℃，时间为1min～2min，铬酸硫酸洗处理后进行水洗；4.化学镀镍：将零件放在含牌号为65R的化学镀镍溶液50ml/L，牌号为代号65M的化学镀镍溶液150ml/L的水溶液中，温度为89℃～95℃，时间40min～60min，化学镀镍后进行水洗；5.除氢：铝合金零件化学镀镍后，放置在120℃±10℃的空气炉中加热至少6h进行去氢热处理，然后取出空冷至室温；6.检查：通过目视检查化学镀镍层外观颜色均匀一致，镀层均匀连续，无针孔、麻点、起皮、剥落、开裂、起泡等现象，通过通用量具、显微镜测量方法测量镀层厚度，镀层厚度应不小于0.02mm，按照GB5270中2.12进行热震试验检查镀层结合力，镀层应无剥落起皮、现象，用维氏硬度计检查镀层硬度，硬度应达到HV400以上，按照HB5830.12进行中性盐雾试验检查镀层耐蚀性，应48小时无腐蚀现象，按照HB5143进行拉伸试验，拉伸强度应不低于原拉伸强度的10％，对镀层的磷含量进行检查，磷含量应在5％～10％。本专利技术通过采用化学除油后铬酸硫酸洗的方法使铝合金表面活化，易于金属的直接沉积，增加与镀层的结合力。采用化学镀镍方法在铝合金表面沉积镀层，保证镀层有一定的硬度与耐蚀性，并使镀层中磷含量为5％～10％，使镀层的硬度、耐磨性和耐蚀性均较好，在镀层与铝合金基体中间无其它中间镀层，工序简便易于操作。具体实施方式一种铝合金材料表面化学镀镍方法包括以下步骤：1.准备：准备表面清洁的铝合金材料的零件；2.化学除油：将零件放置在含碳酸钠30g/L～40g/L，磷酸钠10g/L～15g/L，硅酸钠0.8g/L～1g/L的水溶液中，溶液温度为45℃～55℃，浸泡时间5min～10min，进行化学除油，经过化学除油后进行水洗，经过30S水膜连续不破裂为合格，否则按上述方法重新除油直至合格；3.铬酸硫酸洗：将零件放置在含硫酸150g/L～200g/L，铬酸65g/L～75g/L的水溶液中，温度为50℃～55℃，时间为1min～2min，铬酸硫酸洗处理后进行水洗；4.化学镀镍：将零件放在含牌号为65R的化学镀镍溶液50ml/L，牌号为代号65M的化学镀镍溶液150ml/L的水溶液中，温度为89℃～95℃，时间40min～60min，化学镀镍后进行水洗；5.除氢：铝合金零件化学镀镍后，放置在120℃±10℃的空气炉中加热至少6h进行去氢热处理，然后取出空冷至室温；6.检查：通过目视检查化学镀镍层外观颜色均匀一致，镀层均匀连续，无针孔、麻点、起皮、剥落、开裂、起泡等现象，通过通用量具、显微镜测量方法测量镀层厚度，镀层厚度应不小于0.02mm，按照GB5270中2.12进行热震试验检查镀层结合力，镀层应无剥落起皮、现象，用维氏硬度计检查镀层硬度，硬度应达到HV400以上，按照HB5830.12进行中性盐雾试验检查镀层耐蚀性，应48小时无腐蚀现象，按照HB5143进行拉伸试验，拉伸强度应不低于原拉伸强度的10％，对镀层的磷含量进行检查，磷含量应在5％～10％。实施例对2014铝合金扩压器进行化学镀镍，要求镀层厚度不小于0.2mm，镀层厚度均匀、连续，结合力良好，具有耐磨、防腐蚀性能。实施步骤：1.准备：准备表面清洁的2014铝合金材料的零件；2.化学除油：将零件放置在含碳酸钠35g/L，磷酸钠12g/L，硅酸钠0.9g/L的水溶液中，温度为51℃，时间5min，进行化学除油，经过化学除油后进行水洗，经过30S水膜连续不破裂；3.铬酸硫酸洗：将零件放置在含硫酸190g/L，铬酸70g/L的水溶液中，温度为52℃，时间为1.5min，铬酸硫酸洗处理后进行水洗；4.化学镀镍：将零件放在含牌号为65R的化学镀镍溶液50ml/L，牌号为代号65M的化学镀镍溶液150ml/L的水溶液中，温度为92℃，时间50min，化学镀镍后进行水洗；5.除氢：铝合金零件化学镀镍后进行去氢热处理，在121℃空气炉中加热6小时10分钟；6.检查：通过目视检查化学镀镍层外观颜色均匀一致，镀层均匀连续，无针孔、麻点、起皮、剥落、开裂、起泡等现象；通过金相试样截面测量，化学镀镍层厚度24μm；按照GB5270中2.12进行热震试验检查镀层结合力，热震试验后化学镀镍层无剥落、起皮等缺陷；用维氏硬度计检查镀层硬度，化学镀镍层断面的显微硬度HV为413～419；按照HB5830.12进行中性盐雾试验检查镀层耐蚀性，经过48小时的盐雾腐蚀试验，试样未出现锈蚀；按照HB5143进行拉伸试验，未经化学镀镍的试样拉伸强度σb为197.9～199.6MPa，经过化学镀镍后试样的拉伸强度σb为193.2～209.9MPa；对镀层的磷含量进行检查，磷含量为7.2％。结论：合格。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铝合金材料表面化学镀镍方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：

【技术特征摘要】
2017.07.27 CN 201710621735X1.一种铝合金材料表面化学镀镍方法，其特征在于，所述的方法包括以下步骤：1)准备：准备表面清洁的铝合金材料的零件；2)化学除油：将零件放置在含碳酸钠30g/L～40g/L，磷酸钠10g/L～15g/L，硅酸钠0.8g/L～1g/L的水溶液中，溶液温度为45℃～55℃，浸泡时间5min～10min，进行化学除油，经过化学除油后进行水洗，经过30S水膜连续不破裂为合格，否则按上述方法重新除油直至合格；3)铬酸硫酸洗：将零件放置在含硫酸150g/L～200g/L，铬酸65g/L～75g/L的水溶液中，温度为50℃～55℃，时间为1min～2min，铬酸硫酸洗处理后进行水洗；4)化学镀镍：将零件放在含牌号为65R的化学镀镍溶液50ml...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，师玉英，曾西军，孙忠武，
申请(专利权)人：中国航发哈尔滨东安发动机有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江,23