本发明专利技术涉及一种在Ｍｇ－Ｇｄ－Ｙ－Ｚｒ（ｗｔ．％）镁合金上化学镀镍的方法，该方法是先对镁合金基体进行镀前预处理，然后化学镀镍沉积出化学镀镍层。所述镀前预处理，包括除油、活化、酸洗、再活化和浸锌五个步骤；所述化学镀镍镀液，采用碱式碳酸镍为主盐，次亚磷酸钠为还原剂，氢氟酸为缓蚀剂，乳酸为络合剂，硫酸镉和碘酸钾混合液为光亮剂。镀件浸锌后在８５℃左右施镀，可得到光亮、平整、均匀、致密的镀镍层。本发明专利技术适用于在Ｍｇ－Ｇｄ－Ｙ－Ｚｒ镁合金表面上进行化学镀镍，以达到对该镁合金进行防护的目的。本发明专利技术具有镀速快、防护性好、操作简单、易控制的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种Mg-Gd-Y-&镁合金化学镀镍工艺，属于金属腐蚀与防护领域。
技术介绍
镁合金具有高比强度、抗冲击性能好、量轻等优异性能，使得它们在航空航天、电 子、汽车工业等领域具有广阔的应用前景。然而，镁合金化学活泼性高，极易发生腐蚀，故耐 蚀性差制约着其进一步推广应用。因此，镁合金在实际应用前必须进行表面防护处理。化 学镀镍是一种被广泛应用的最简单、最经济的表面防护技术之一，可使镁合金获得好的耐 蚀性和耐磨性，还具有可焊性和导电性以及金属质感和外观。研究表明Mg-GdUr系合金具有高比强、高比模、耐腐蚀、易焊接、耐热性能好 等优点，其力学性能都明显优于目前公认优秀的WE54、ZM6等耐热镁合金，而且合金的强 度很高，在航空航天领域可部分取代铝合金进行减重，具有很好的发展前景。然而目前对 Mg-Gd-Y-Zr系合金的表面防护技术研究报道极少。镁合金属于难镀基材，因此必须进行 镀前预处理，而基体对预处理的影响很大，现有的预处理方法对Mg-GdHr镁合金不太适 用，导致在镀镍过程中产生很多问题，如部分未能上镀，产生起皮、鼓泡等缺陷。因此寻找适 合Mg-GdHr镁合金的预处理方法，有利于后续的化学镀镍过程。
技术实现思路
本专利技术的目的在于弥补现有化学镀镍工艺的不足，提出了一种针对Mg-Gd-Y-Zr 镁合金表面防护的化学镀镍方法，该方法镀速快，得到镀层均勻致密、耐蚀性和结合力良 好。本专利技术的目的是通过下述技术方案来实现的一种Mg-GdHr镁合金化学镀镍 方法，包括以下步骤A、镀前预处理先对镁合金基体进行除油、活化、酸洗、再活化和浸锌。除油溶液为碳酸钠30g/L， 磷酸钠30g/L和0P-101-2ml/L，溶液操作温度为60_80°C，处理时间Imin ；活化溶液为草酸 铬92g/L，操作温度为室温，处理时间为30s ；酸洗溶液为硝酸90ml/L和铬酸90g/L，溶液操 作温度为室温，处理时间为90-150S ；再活化溶液为草酸铬92g/L，操作温度为室温，处理时 间为5-lOs ；浸锌溶液为氧化锌20-30g/L、羟基亚乙基二磷酸70-80ml/L、乙二胺12_18ml/ L和磷酸8-10ml/L ；操作温度为82-86°C，PH值为9. 2-9. 6，处理时间Imin ；B、进行化学镀镍和钝化处理，镀镍溶液采用碱式碳酸镍为主盐，次亚磷酸钠为还 原剂，剂，乳酸为络合剂，氢氟酸为缓蚀剂，硫酸镉和碘酸钾为光亮剂，最后作钝化处理。镀镍溶液组成为碱式碳酸镍12-18g/L，次亚磷酸钠25-35g/L，氢氟酸40_50ml/L， 乳酸为28-35ml/L，光亮剂3. 5_5ml/L，镀镍溶液的操作温度82-86°C，PH值为4. 5-5. 0，处 理时间2h。所述的光亮剂是由2-3mg/L硫酸镉和5. 5-7. 5mg/L碘酸钾组成。3钝化溶液为鉻酐50g/L，操作温度为82-86°C，处理时间5min。在除油、活化、酸洗、再活化、浸锌以及化学镀镍各步骤间均进行清水冲洗，水洗时 间为30s。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点1.采用现有的预处理方法以及镀液对 Mg-Gd-Y-Zr镁合金进行化学镀镍，易出现部分未能上镀，甚至脱皮、鼓泡等现象，导致镀层 性能不佳，结合力不强，不能起到防护的作用。而本专利技术根据Mg-GdHr镁合金的自身特 点，在预处理方法上进行大的改进，首次创新出一套适合于Mg-GdHr镁合金的化学镀镍 方法；较现有化学镀镍方法，能连续施镀2h不发生脱皮、鼓泡，且能够全部上镀，镀速快，镀 层耐蚀性好，与基体结合力强；2、本专利技术化学镀镍采用的主盐为碱式碳酸镍，对镁合金基体 腐蚀性小，操作简单，镀液稳定性好，易于维护；3、本专利技术的预处理方法，溶液成分简单、易 于控制、工艺稳定；4、本专利技术浸锌溶液得到的浸锌层均勻且结合力良好。附图说明图1为本专利技术提供的Mg-GdHr镁合金化学镀镍工艺流程图；图2为Mg-GdHr镁合金经化学镀镍后的表面形貌；图3为Mg-GdUr镁合金基体与镀镍层极化曲线对比图。具体实施例方式下面结合实例对于本专利技术进行进一步描述，而不会限制本专利技术。实施例下面结合图1中的流程对本专利技术的Mg-GdHr镁合金化学镀镍方法进行说明。实验材料为Mg-Gd-Y-Zr镁合金，该合金成分为(wt. % ) =Gd :8_13%, Y:2-6%, Zr :0. 3-0.8%，其余为Mg及不可去除的杂质元素。经挤压后再时效，热处理工艺为 2200C /2h。试样规格为18mmX IOmmX 3mm的方块样，将其按如下操作步骤进行处理步骤一将镁合金经180#，360#，1000#，1500#砂纸水磨，直至表面干净、无明显杂 质。步骤二 将打磨后的镁合金浸入除油溶液中进行除油。除油溶液的配方如下碳酸钠30g/L，磷酸钠30g/L和0P_102ml/L。操作温度为 75°C，时间为 Imin。步骤三用清水冲洗镁合金30s，洗去表面的除油溶液。步骤四将镁合金浸入活化溶液。活化溶液配方如下草酸铬92g/L。操作温度为室温，处理时间为30s。步骤五用清水冲洗镁合金30s，洗去表面的活化液。步骤六将镁合金浸入酸洗溶液。酸洗溶液配方如下硝酸90ml/L和铬酸90g/L。操作温度为室温，处理时间为90s。步骤七用清水冲洗镁合金30s，洗去表面的酸洗液。步骤八将镁合金浸入活化溶液中进行再活化。活化溶液配方如下草酸铬92g/L。操作温度为室温，处理时间为5s。步骤九用清水冲洗镁合金30s，洗去活化液。4步骤十将镁合金浸入浸锌溶液中进行浸锌处理。浸锌溶液配方如下氧化锌25g/L、羟基亚乙基二磷酸75ml/L、乙二胺15ml/L和磷 酸9ml/L。操作温度为85°C，PH值为9. 5，处理时间lmin。步骤^^一 用清水冲洗镁合金30s，洗去表面浸锌液。步骤十二 将镁合金浸入镀液中进行化学镀镍。化学镀镍溶液配方如下碱式碳酸镍15g/L ；次亚磷酸钠30g/L，作为还原剂；氢氟 酸45ml/L，作为缓蚀剂；乳酸33ml/L，作为络合剂；硫酸镉3mg/L和碘酸钾6mg/L，作为光亮 剂。操作温度为80-85°C，PH值为4. 8，时间为2h。步骤十三用清水将镀镍后的镁合金表面的镀液冲洗干净，室温晾干。步骤十四将镀镍后的镁合金浸入钝化溶液中进行钝化处理。钝化溶液配方如下路酐50g/L。操作温度为82-85°C，时间为5min。步骤十五用清水将镁合金表面的钝化溶液冲洗干净，室温晾干。采用上述工艺得到的Mg-GdHr镁合金镀镍件其镀镍层经测试，性能如附表所不附表采用本专利技术方法得到的化学镀镍层性能测试项目测试方法测试结果镀层厚度取镀层截面，经1500#水磨砂纸打磨后在 扫描电镜下测量。层厚约50 nm热震试验将镀件在260°C箱式电阻炉内保温1小时 后取出投入不高于15°C水中为一个循环循环次数不少于10次， 镀镍层无气泡、脱落或 其它失效缺陷盐务盐溶液50±lg/L，35°C下保持I3H在 6. 5 7. 2之间，盐雾沉降率1. (Γ2. 0ml/h (80cm2的水平收集区内)；盐雾试验箱有 效试验空间内的温度为35±2°C;试验期 间内持续喷雾，出现第一个腐蚀点则试验 结束。耐盐雾时间达210小时 图2为Mg-GdHr镁合本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种Ｍｇ－Ｇｄ－Ｙ－Ｚｒ镁合金化学镀镍工艺，其特征在于，包括以下步骤： Ａ、镀前预处理 先对镁合金基体进行除油、活化、酸洗、再活化和浸锌；除油溶液为碳酸钠３０ｇ／Ｌ，磷酸钠３０ｇ／Ｌ和０Ｐ－１０１－２ｍｌ／Ｌ，溶液操作温度为６０－８０℃，处理时间１ｍｉｎ；活化溶液为草酸铬９２ｇ／Ｌ，操作温度为室温，处理时间为３０ｓ；酸洗溶液为硝酸９０ｍｌ／Ｌ和铬酸９０ｇ／Ｌ，溶液操作温度为室温，处理时间为９０－１５０ｓ；再活化溶液为草酸铬９２ｇ／Ｌ，操作温度为室温，处理时间为５－１０ｓ；浸锌溶液为氧化锌２０－３０ｇ／Ｌ、羟基亚乙基二磷酸７０－８０ｍｌ／Ｌ、乙二胺１２－１８ｍｌ／Ｌ和磷酸８－１０ｍｌ／Ｌ；操作温度为８２－８６℃，ＰＨ值为９．２－９．６，处理时间１ｍｉｎ； Ｂ、进行化学镀镍和钝化处理，镀镍溶液采用碱式碳酸镍为主盐，次亚磷酸钠为还原剂，乳酸为络合剂，氢氟酸为缓蚀剂，硫酸镉和碘酸钾为光亮剂，最后作钝化处理。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：刘楚明，金晶，傅圣利，高艳蕊，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：43[中国|湖南]
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