铁变不锈钢生产技术资料

环保型表面合金催化液是采用还原剂 把溶液中的金属离子还原为金属 沉积在经过处理 具有表面催化活性的金属或非金属基体表面上 沉积的金属也具有催化活性时 沉积过 程可以继续进行 获得厚的金属镀层 这种氧化还原反应称为 自催化还原反应 利用自催化还原反应获得金属镀层的方法 称为无电解镀 用无电解镀镍沉积的镀层其特性为 1 它是镍与磷的合金 以次亚硫酸钠为还原剂时 或镍与硼和合金 以硼氧化物 为还原剂时 前者含磷3 15 后者含硼1 7 2 硬度高 无电解沉积的镀层硬度为HV4900 5880MP HRC49 55 400 热处理 为HV9800 10780MPa HRC69 72 还可以进一步提高到接近甚至超过铬镀层的硬 度及耐磨性 因此 可用它来代替高合金材料和硬铬镀层 可用于形态复杂的 工件的耐磨和防咬 3 化学稳定性高 在大气中以及其它介质中无电解沉积的镍的化学稳定性高于 电解沉积的镍的化学稳定性 它具有优良的抗蚀性 它在盐 碱 氨和海水中 有很好的抗蚀性 50 125um镀层可用作船舶或石油钻井副平台上的零件以抵抗 海洋气候的腐蚀 4 孔隙率低 合金表面镀层孔隙小 质密 表面光洁 在盲孔 管件 深孔及 缝的内表面均可有均匀镀层 在尖角或边缘突出部位没有过分的 即有很好的 仿型性 合金层的成分和厚度均匀 镀后不需要磨削加工 5 含磷3 以上的无电解镀镍层 磁性渐降低 含磷11 4 以上完全没有磁性 不需要直流电源 被镀零件无导电触点 不需要直电机和整流设备 节能 无 环境污染 不需要浅水处理装置 无电解镀镍层与通常的钢 铁 铜等基体结 合良好 不低于电镀镍层与基体的接合力 可达到42X104KPA 热处理温度底 在400 以下经不同保温时间后 可得到不同的硬度值 因此 它不存在热处理 变形问题 特别适合于加工一些精度要求主 形态复杂 表面要求耐磨的零部 件和工模具等 6 无渗透性的限制 适用于大型 形态复杂的零部件和工模具的表面强化 例 如 机械制造和汽车制造工业中的在型拉延模 由于渗透性限制 无法用热处 理方法强化 在这种情况下可采用本技术便其表面强化 7 工艺简单 操作方便 不需要特殊和昂贵的设备 成本比其它表面处理强化 低 很适中 小工厂或小批量生产 工艺流程 机械打磨抛光 除油 除锈 活化 催化处理 成品抛光 一 预处理概述 在催化处理之前 合适的前处理工作非常重要 与以后的催化处理质量有很大 关系 不合理的除油能导致镀层附着力差 表面粗糟 孔洞和易于剥离 特别 是镀层的平整程度 结合力 耐磨和抗腐蚀能力等性能的好坏与镀前处理质量 的优劣更是密切相关 因此 制品表面镀前的正确处理 是整个工艺过程获得 良好结果的必要条件 镀层和基体的结合主要通过下述三种方式 1 基体表面的微观不平而发生分子间力和金属间力的结合 2 沉积层延续基体金相结构或扩散入基体的金属间力的结合 3 纯洁基体表面与沉积层金属的分子间力的结合 只有当镀层与基体间发生分子间力和金属间力的结合时 镀层与基体的结合才 是牢固的 分子间力和金属间力只有在很小的距内才能表现出来 因此 若机 属表面有很薄的油膜和氧化膜 也能妨碍分子间力和金属间力的作用 从而大 大降低镀层与基体间的结合力 为了实现上述结合 就得相当彻底地清除制品 表面上的油污 锈 氧化膜及氧化皮 在镀前预处理工艺中 常用的方法有下列几种 1 机械处理 机械研磨和抛光是对制品表面进行整平处理的机械加工过程 用于除去制品表面上的毛刺 砂眼 气泡 划痕 腐蚀痕 氧化皮和各种宏缺 陷 提高制品表面的平整度 保证精饰质量 2 除油处理 为了保证精饰产品有良好的质量及镀层与基体的牢固结合 必 须在加工过程前先除支零件表面上的油污 除油方法可分为有机溶剂除油 碱 性溶液除油和电化学除油等 3 浸蚀除锈 除去金属制品表面锈层有化学法和电化学法 化学法除锈是用 酸或碱溶液对金属制品进行强浸蚀处理 使制品表面的锈层通过化学作用和浸 蚀过程所产生氢气泡的机械剥离作用而被除去 电化学除锈是在酸或碱溶液中 对金属制品进行阴极或阳级处理除去锈层 阳极除锈是由于化学溶解 电化学 溶液和电极反应析出的氧气泡的机械剥离作用 阴极除锈是由于化学溶解和阴 极析出的氢气的机械剥离作用 4 活化处理 二 预处理工艺 任何基体金属材料都要求有它自己的预处理顺序 催化合金镀的成功取决于较 好的预处理工艺 然而 在很多情况下 最佳的结果只能靠改变浓度 浸入时 间或温度才能获得 普通的钢铁 碳钢和低合金钢在催化镀之前应进行的预处 理 除油应采用有机溶剂和碱性溶液两种方法相结合 有锈蚀的材料一般在盐 酸或硫酸中酸洗 前者效果较好 因为它作用快 适宜在室温下使用 预处理工艺 1 有机溶剂脱脂 2 碱性化学除油 氢氧化纳 200G L 温度60 90 时间10 30min 3 流动水清洗 30 80 4 用30 40 的除锈液 HCL 中活化 除锈后擦干 稍加打磨 5 用流动清水清洗 室温 6 在20 除锈液 HCL 中活化 时间为30s 5min 7 流动清水清洗 大件用热流动水清洗30 80 8 催化浸泡 30分钟 9 热处理 根据需要选择 10 机械抛光处理 根据需要选择 1 1钢铁制品化学除锈油配方 氢氧化钠100g L 温度 60 90 时间10 30min 1 2钢铁制品化学除锈配方 盐酸 含量30 40 温度 室温 时间5 10min 1 3钢铁制品活化液配方 盐酸 含量 15 20 温度 室温 时间5 10min 催化液配方 名 称 成分 作用 含量 氯化镍 主盐 10 硫酸镍 NiSO4 6H2 O 主盐 15 次磷酸钠 NaH2 P O2 H O 还原剂 28 乙酸钠 Na C2 H3 O2 缓冲 稳定剂 20 柠檬酸三纳 C6H5O7 2 H2 O 络合剂 12 糖精钠 光亮剂 2 十二烷基硫酸钠 10L 润湿剂 0 2 0 4 氢氧化钠 HaOH 200g L 40 50 乳酸 20ML PH值 4 6 4 8 温度 90 95 装载量dm2 L 0 5 1 5 沉积速度 微米 10 20 注 每1000毫 催化液0 6平方米镀件 原材料应选用工业级 镀液中各成分的作用 1 硫酸镍或氯化镍 硫酸镍价廉 需金属环数很大 高度稳定 可长期工作的 镀液 优先采用氯化镍 2 次亚硫酸钠 还原剂 3 乳酸 酒石酸 柠檬酸 络合剂 增加镀液的稳定性 4 乙酸钠 硼酸 缓冲剂 防止镀液 PH剧烈变化 5 氟化钠 丁二酸钠 增效剂 加快镀液沉积镍的速度 6 聚乙二醇 平平加 表面活性剂 7 铅盐 稳定剂 催化液配制程序 1 将硫酸镍25克用水化开 2 将次磷酸钠28g 在另一个溶器内用水化开 3 在另一个溶器内将乙酸钠20g 柠檬酸12g 糖精2g 用水化开 4 将5克的十二烷基硫酸钠加水500毫 混合均匀 5 将上述1 2 3 三个溶器内的溶液混合为一体后 加入乳酸20g 搅拌均匀 再 添加1 2毫克的十二烷基硫酸钠溶液搅拌均匀 6 用氨水或氢氧化钠调节PH值到4 5 4 8 PH值过高用硫酸调节 合金表面催化生产工艺 1 将镀件先进行表面处理 1 镀件先进行表面处理 2 除 油后进行水洗 3 镀件在30 40 的强盐酸中除锈 4 在10 20 的弱盐酸中活化 5 水洗镀件 6 镀件预加温 80 90 7 进入催化液内催化 约30分中 8 水洗 9 烘干 10 抛光即成品 工艺条件的影响 1 PH的影响 最适合的PH为4 5 4 8 镀层的含磷量主要决定镀液的PH PH愈 低 镀层的含磷量愈高 2 温度的影响 镀液的温度自80度上 到90度 镀层和沉积速度增加60 左右 温度进一步提高10度 镀层的沉积速度又提高30 50 而温度70度以下的 镀液 几乎不能沉积镍 反之 温度过高 又使镀液不稳定 镀层质量下降 合适的温度是95 1摄氏度 11 生产中的注意事项 1 镀槽结构 镀槽采用耐酸搪瓷衬里的钢槽 要用水浴加温 不宜用电炉 煤 气炉等直接加热镀槽 故障现象可能产生的原因和纠正方法 反应慢 沉积速度低 1 PH 值低 用氨水或氢氧化钠调整 2 温度过低 3 次亚磷酸钠含量不足 分析补充 反应激烈 呈沸腾状 出现 深灰色粉状金属 1 装载量过大 2 温度过高或局部过热 3 溶液中掉入金属屑或固体粒子 4 次亚磷酸盐含量过高 5 PH 值过高 用硫酸调整 槽壁和槽底沉积有颗粒金属局部温度过高 镀层发暗 1 PH 值过高 硫酸调整 2 络合剂不足 应给予补充 镀层有麻点 氢气停留在零件上 可搅动槽液或抖动零件来避 免 2 加料及调整镀液