【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺及其应用。
技术介绍
1、热镀锌技术是一种常见的金属表面处理工艺，通过在金属表面镀上一层锌来提高其耐腐蚀性能。锌的良好防腐性能使其广泛应用于建筑、汽车、家电等行业。然而，在实际应用中，传统热镀锌层在某些环境下容易出现脆化问题，这一现象影响了镀层的机械性能和使用寿命，特别是在拉伸、弯曲等受力条件下表现尤为明显。
2、脆化问题的产生主要与镀层的显微组织结构及其合金元素分布有关。当镀层内含有高浓度的铁锌合金相时，这些相在受力时容易发生开裂，从而导致镀层脆化。此外，某些应用场合对镀层的导电性、耐磨性等性能也有特定的要求，而这些性能在传统热镀锌工艺中难以实现。因此，为了提高镀层的综合性能，特别是改善其脆化问题，开发一种新的复合镀层制备工艺显得尤为重要。
技术实现思路
1、为解决现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺及其应用，具体方案如下：
2、一种热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺，所述的复合镀层的制备工艺包括以下步骤：
3、s1、前处理：清洁基材表面；使用酸洗液对基材进行酸洗处理；酸洗后用水清洗基材，并进行中和处理，然后再用水冲洗干净；该步骤能有效去除基材表面的油污和氧化层，为镀层的均匀沉积提供良好的基础；
4、s2、镀液配制：配制镀液，镀液成分包括锌、铝、镁、镍、铈、镧元素；元素配比和环境条件优化了镀层的微观结构，增强了镀层的机械性能和耐腐蚀性；
6、s4、热处理：镀层沉积完成后，对镀层进行热处理；热处理可以进一步提高镀层的结晶度和耐腐蚀性，同时减少内部应力，防止镀层脆化；
7、s5、后处理：热处理后对镀层进行冷却；冷却后对镀层表面进行钝化处理提高镀层的耐腐蚀性；钝化处理形成的保护层可以有效隔离环境因素，延长镀层的使用寿命。
8、进一步的，s2中锌的浓度为30～50g/l，铝的浓度为0.5～1.5g/l，镁的浓度为0.1～0.5g/l，镍的浓度为0.2～0.8g/l。前述浓度配比确保了镀层中各元素的均衡，从而使镀层具有更好的机械性能和耐腐蚀性。锌和铝的组合能够形成坚固的保护层，镁和镍的添加则进一步增强了镀层的耐磨性和抗蚀性。
9、进一步的，s2中调节镀液的ph值至4.5～5.5，温度控制在50～60℃。
10、进一步的，电流密度为1.5～2.5a/dm2，镀覆时间为10～20min。
11、进一步的，s3中镀层厚度在10～20μm。
12、进一步的，s4中热处理的温度为200～250℃，时间为1～2h。所述温度和时间的优化有助于优化镀层的微观结构，通过释放应力，改善镀层的耐腐蚀性和机械性能。热处理也有助于消除镀层中的微观缺陷，提升整体性能。
13、进一步的，s1中酸洗溶液的浓度为5～10％，酸洗溶液的温度设置为20～30℃，酸洗的时间为10～15min。
14、进一步的，s5中采用铬酸盐溶液作为钝化剂，钝化时间为1～3min。铬酸盐钝化处理形成的保护层能有效隔绝空气和水分，极大地提高了镀层的抗氧化和抗腐蚀能力，延长了镀层的使用寿命
15、进一步的，s2中镀液还添加了纳米氧化铝、纳米氧化钛。通过添加纳米级的氧化物粒子可以在微观层面改善镀层的硬度和耐磨性，同时提供额外的抗腐蚀保护。
16、一种热镀锌成形防脆化复合镀层的应用于电镀领域。
17、有益效果：
18、本专利技术提供了一种热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺及其应用，具备以下有益效果：
19、(1)通过优化合金元素的成分，并限定锌的浓度为30～50g/l，铝的浓度为0.5～1.5g/l，镁的浓度为0.1～0.5g/l，镍的浓度为0.2～0.8g/l，使镀层具有优异的机械强度和耐蚀性。其中铝和镁元素的添加优化了镀层的防脆化性能，减少了镀层在冷却过程中的裂纹和断裂现象。镍、铈和镧元素的加入显著增强了镀层的耐腐蚀性能。镍的浓度为0.2～0.8g/l，有助于形成均匀、致密的镀层；铈和镧元素的适量添加进一步提升了抗氧化和抗腐蚀能力，使镀层在恶劣环境下具有更长的使用寿命。
20、(2)对电镀进行优化，具体包括对电流密度和镀覆时间的优化，有效提高了电镀效率，缩短了生产周期，降低了生产成本。通过精确控制镀层厚度在10～20μm之间，使得镀层在保持高性能的同时，避免了过厚镀层带来的资源浪费和成本增加。
21、(3)采用铬酸盐进行钝化处理，减少了环境污染，符合环保要求。同时，通过添加纳米氧化铝和纳米氧化钛，进一步提升了镀层的功能性，使其具有更广泛的应用前景。
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1.热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺，其特征在于，所述的复合镀层的制备工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺，其特征在于，S2中锌的浓度为30～50g/L，铝的浓度为0.5～1.5g/L，镁的浓度为0.1～0.5g/L，镍的浓度为0.2～0.8g/L。
3.根据权利要求1所述的热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺，其特征在于，S2中调节镀液的pH值至4.5～5.5，温度控制在50～60℃。
4.根据权利要求1所述的热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺，其特征在于，电流密度为1.5～2.5A/dm2，镀覆时间为10～20min。
5.根据权利要求1所述的热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺，其特征在于，S3中镀层厚度在10～20μm。
6.根据权利要求1所述的热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺，其特征在于，S4中热处理的温度为200～250℃，时间为1～2h。
7.根据权利要求1所述的热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺，其特征在于，S1中酸洗溶液的浓度为5～10％，酸洗溶液的温度设置为20
8.根据权利要求1所述的热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺，其特征在于，S5中采用铬酸盐溶液作为钝化剂，钝化时间为1～3min。
9.根据权利要求1所述的热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺，其特征在于，S2中镀液还添加了纳米氧化铝、纳米氧化钛。
10.热镀锌成形防脆化复合镀层的应用，其特征在于，应用于电镀领域。
...【技术特征摘要】
1.热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺，其特征在于，所述的复合镀层的制备工艺包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺，其特征在于，s2中锌的浓度为30～50g/l，铝的浓度为0.5～1.5g/l，镁的浓度为0.1～0.5g/l，镍的浓度为0.2～0.8g/l。
3.根据权利要求1所述的热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺，其特征在于，s2中调节镀液的ph值至4.5～5.5，温度控制在50～60℃。
4.根据权利要求1所述的热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺，其特征在于，电流密度为1.5～2.5a/dm2，镀覆时间为10～20min。
5.根据权利要求1所述的热镀锌成形防脆化复合镀层制备工艺，其特征在于，s3中镀...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐忠堂，吴军，胡琼，董友良，
申请(专利权)人：江苏圣大中远电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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