【技术实现步骤摘要】
本申请涉及钢材黑化，尤其涉及一种电镀黑化工艺。
技术介绍
1、一些细小高强钢、碳钢之类的钢材零件，如折叠手机用的铰链采用普通的电镀工艺，在一些特殊零部件中，硬度、耐蚀性和颜色均匀性还达不到要求，对于一些频繁使用的零部件来说，如硬度不达标，在使用时出现磨损、裂痕，会影响产品的整体功能。
2、另外传统电镀镍工艺会渗入大量氢气，对于使用上对氢脆有要求的电子零部件，尤其不适合。现有的镍层发黑层存在通过加热除氢工艺来降低氢含量，但是会导致表面黑色效果减退甚至消失。
技术实现思路
1、本申请目的在于针对当前技术的不足，提供一种电镀黑化工艺，被本申请电镀黑化工艺处理后钢件产品表面具有颜色均匀黑化膜，同时黑化膜硬度高、耐蚀性优异、抗剥离强度高，膜层中氢含量低于5ppm，大大降低产生氢脆的问题，适用于需要撞击测试或者跌落测试的高强钢、碳钢之类的钢材电子产品。
2、本申请提供一种电镀黑化工艺，采用如下技术方案：
3、一种电镀黑化工艺，包括以下工序：除油→2道水洗→酸洗→2道水洗→电镀镍→2道水洗→黑化处理→2道水洗→硅烷喷涂→烘干，其中，所述黑化处理的黑化液，包括以下组分：硝酸75-80g/l，钨离子浓度2-6g/l、锰离子浓度2-6g/l、锌离子浓度2-6g/l、氧化钇0.5-0.8g/l、硼酸40-45g/l、辅助黑化剂0.2-0.3g/l。
4、通过采用上述技术方案，除油：去除钢件表面的油脂和其他污染物，为后续处理提供清洁的表面。水洗：以去除残留的
5、优选的，所述钨离子浓度4.5g/l、锰离子浓度4.2g/l、锌离子浓度2.5g/l、氧化钇0.7g/l。
6、通过采用上述技术方案，钨离子、锰离子、锌离子和氧化钇的浓度分别为4.5g/l、4.2g/l、2.5g/l和0.7g/l。这些成分在黑化液中的作用及协同作用如下：钨离子(浓度4.5g/l)：钨离子在黑化液中起到提高黑化膜硬度的作用。它能够与基材表面发生化学反应，形成一层致密的钨化合物层，从而提高膜层的硬度和耐磨性。同时，钨离子还具有一定的抗腐蚀性能，能够增强黑化膜的耐蚀性。锰离子(浓度4.2g/l)：锰离子在黑化液中主要起到提高黑化膜耐蚀性的作用。它能够与基材表面发生化学反应，形成一层致密的锰化合物层，从而阻止氧和其他腐蚀性物质对基材的侵蚀。此外，锰离子还能够提高黑化膜的附着力，增强其抗剥离性能。锌离子(浓度2.5g/l)：锌离子在黑化液中主要起到提高黑化膜抗剥离性能的作用。它能够与基材表面发生化学反应，形成一层致密的锌化合物层，从而提高膜层的附着力，防止黑化膜在使用过程中脱落。氧化钇(浓度0.7g/l)：氧化钇在黑化液中主要起到提高黑化膜颜色均匀度的作用。它能够与基材表面发生化学反应，形成一层致密的氧化钇化合物层，从而使黑化膜的颜色更加均匀一致。此外，氧化钇还能够提高黑化膜的光泽度和耐蚀性，使其外观更加美观。综上所述，钨离子、锰离子、锌离子和氧化钇在本申请中的协同作用主要体现在提高黑化膜的硬度、耐蚀性、抗剥离性和颜色均匀度等方面。通过精确控制这些成分的浓度，可以实现对高强钢、碳钢等钢材电子产品表面进行高效、优质的电镀黑化处理。
7、优选的，所述辅助黑化剂由乙二胺四甲叉磷酸钠、5-(3-氨基苯基)四唑和羟基乙叉二膦酸以质量份数比3:2:3组成。
8、通过采用上述技术方案，乙二胺四甲叉磷酸钠(edta)：edta是一种常用的螯合剂，能够与金属离子形成稳定的络合物。在黑化液中，edta可以与钨离子、锌离子和锰离子等金属离子发生络合反应，从而控制这些金属离子的浓度，使其保持在合适的范围内。这样可以提高黑化膜的硬度、耐蚀性和抗剥离性。2.5-(3-氨基苯基)四唑(5-apt)：5-apt是一种有机化合物，具有较好的络合性能。在黑化液中，5-apt可以与金属离子发生络合反应，进一步稳定金属离子的浓度。此外，5-apt还可以促进黑化反应的进行，提高黑化效果。羟基乙叉二膦酸(hedp)：hedp是一种有机膦酸盐，具有较强的螯合能力和抗氧化性能。在黑化液中，hedp可以与金属离子发生络合反应，稳定金属离子的浓度。同时，hedp还可以提高黑化膜的耐腐蚀性，延长其使用寿命。综上所述，乙二胺四甲叉磷酸钠、5-(3-氨基苯基)四唑和羟基乙叉二膦酸在黑化液中通过协同作用，共同调控金属离子的浓度，提高黑化膜的硬度、耐蚀性和抗剥离性。同时，这些辅助黑化剂还可以促进黑化反应的进行，提高黑化效果，使得到的黑化层具有较好的颜色和均匀度。
9、优选的，所述除油的工艺条件为：碳酸钠20-25g/l、氢氧化钠20-25g/l、二聚氧乙烯辛烷基苯酚醚0.2-0.5g/l、三乙醇胺0.3-0.5g/l，温度50-60℃，除油时间3-5分钟，超声波功率3-5kw。
10、优选的，所述2道水洗中第二道水洗的水为ro水，电导率为0.5-3μs/cm，水洗时间0.5-1min。
11、优选的，所述酸洗的工艺条件为：密度为1.84g/ml的硫酸5-7g/l，室温，时间20-30s。
12、优选的，所述电镀镍的工艺条件为：氯化镍10-20g/l、氨基磺酸镍400-450g/l、硫酸镍10-20g/l、柠檬酸钠20-25g/l、炔丙基磺酸钠0.1-0.2g/l、十二烷基硫酸钠0.03-0.05g/l、应力消除剂0.03-0.05g/l，温度50-55℃，阴极电流密度1-3a/dm2，ph4.3-4.8，电镀时间为20-40分钟，电镀电流采用直流电源的恒流模式施加。
13、优选的，所述应力消除剂由邻苯甲酰磺酰亚胺钠和丙烯基磺酸钠以质量份数比3:2组成。
14、通过采用上述技术方案，所述应力消除剂由邻苯甲酰磺酰亚胺钠和丙烯基磺酸钠以质量份数比3:2组成，在本申请中的作用及邻苯甲酰磺酰亚胺钠和丙烯基磺酸钠之间的协同作用主要体现在以下几个方面：邻苯甲酰磺酰亚胺钠和丙烯基磺酸钠的协同作用能够显著降低电镀镍层中的内应力。这种应力的减少有助于提高镀层的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种电镀黑化工艺，其特征在于，包括以下工序：除油→2道水洗→酸洗→2道水洗→电镀镍→2道水洗→黑化处理→2道水洗→硅烷喷涂→烘干，其中，所述黑化处理的黑化液，包括以下组分：硝酸75-80g/L，钨离子浓度2-6g/L、锰离子浓度2-6g/L、锌离子浓度2-6g/L、氧化钇0.5-0.8g/L、硼酸40-45g/L、辅助黑化剂0.2-0.3g/L。
2.根据权利要求1所述一种电镀黑化工艺，其特征在于，所述钨离子浓度4.5g/L、锰离子浓度4.2g/L、锌离子浓度2.5g/L、氧化钇0.7g/L。
3.根据权利要求1所述一种电镀黑化工艺，其特征在于，所述辅助黑化剂由乙二胺四甲叉磷酸钠、5-(3-氨基苯基)四唑和羟基乙叉二膦酸以质量份数比3:2:3组成。
4.根据权利要求1所述一种电镀黑化工艺，其特征在于，所述除油的工艺条件为：碳酸钠20-25g/L、氢氧化钠20-25g/L、二聚氧乙烯辛烷基苯酚醚0.2-0.5g/L、三乙醇胺 0.3-0.5g/L，温度50-60℃，除油时间3-5分钟，超声波功率3-5KW。
5.根据权利要求1所述
6.根据权利要求1所述一种电镀黑化工艺，其特征在于，所述酸洗的工艺条件为：密度为1.84g/mL的硫酸5-7g/L，室温，时间20-30s。
7.根据权利要求1所述一种电镀黑化工艺，其特征在于，所述电镀镍的工艺条件为：氯化镍10-20g/L、氨基磺酸镍400-450g/L、硫酸镍10-20g/L、柠檬酸钠20-25g/L、炔丙基磺酸钠0.1-0.2g/L、十二烷基硫酸钠0.03-0.05g/L、应力消除剂0.03-0.05g/L，温度50-55℃，阴极电流密度1-3A/dm2，pH4.3-4.8，电镀时间为20-40分钟，电镀电流采用直流电源的恒流模式施加。
8.根据权利要求7所述一种电镀黑化工艺，其特征在于，所述应力消除剂由邻苯甲酰磺酰亚胺钠和丙烯基磺酸钠以质量份数比3:2组成。
9.根据权利要求1所述一种电镀黑化工艺，其特征在于，所述硅烷喷涂的工序条件为：温度25-35℃，有机膜偶联剂浓度4.5-5.5g/L。
10.根据权利要求1所述一种电镀黑化工艺，其特征在于，所述烘干工序采用的温度为120150℃，时间为10-20分钟。
...【技术特征摘要】
1.一种电镀黑化工艺，其特征在于，包括以下工序：除油→2道水洗→酸洗→2道水洗→电镀镍→2道水洗→黑化处理→2道水洗→硅烷喷涂→烘干，其中，所述黑化处理的黑化液，包括以下组分：硝酸75-80g/l，钨离子浓度2-6g/l、锰离子浓度2-6g/l、锌离子浓度2-6g/l、氧化钇0.5-0.8g/l、硼酸40-45g/l、辅助黑化剂0.2-0.3g/l。
2.根据权利要求1所述一种电镀黑化工艺，其特征在于，所述钨离子浓度4.5g/l、锰离子浓度4.2g/l、锌离子浓度2.5g/l、氧化钇0.7g/l。
3.根据权利要求1所述一种电镀黑化工艺，其特征在于，所述辅助黑化剂由乙二胺四甲叉磷酸钠、5-(3-氨基苯基)四唑和羟基乙叉二膦酸以质量份数比3:2:3组成。
4.根据权利要求1所述一种电镀黑化工艺，其特征在于，所述除油的工艺条件为：碳酸钠20-25g/l、氢氧化钠20-25g/l、二聚氧乙烯辛烷基苯酚醚0.2-0.5g/l、三乙醇胺 0.3-0.5g/l，温度50-60℃，除油时间3-5分钟，超声波功率3-5kw。
5.根据权利要求1所述一种电镀黑化工艺，其特征在于，所述2道水洗中第二道水洗的水为ro水，...
【专利技术属性】
技术研发人员：林炜杰，林威而，
申请(专利权)人：深圳市顺联丰精密金属制品有限公司，
类型：发明
国别省市：
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