一種鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，首先將鐵基粉末冶金材料表明進(jìn)行預(yù)處理，除去表明油污，將預(yù)處理后的鐵基粉末冶金材料浸入活化液中進(jìn)行活化，其中活化液為硝酸、硫化鈉、乙醇鈉、氫氟酸、醋酸與水的質(zhì)量比為5:1:1:3:3:10的混合液，再將活化后的鐵基粉末冶金材料取出并進(jìn)行真空干燥，最后將真空干燥后的鐵基粉末冶金材料進(jìn)行鍍鉻，電鍍液為亞鉻酸鹽、硫酸鉀、硼酸、硫代氨基脲、亞氨基二乙酸和氟硼酸鈉的混合液，電鍍條件為pH4.0-5.0，溫度25-30℃，電流密度6-12A/dm2，鍍層厚度6-10μm。本發(fā)明提供的鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法得到的鍍鉻零件鍍層具有良好的結(jié)合力以及防腐蝕穩(wěn)定性。
【專利說明】一種鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于金屬電鍍【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 鉻是一種微帶藍(lán)色的銀白色金屬，相對原子質(zhì)量51. 99,密度6. 98-7. 21g/cm3,熔 點(diǎn)為1875-1920°C，金屬鉻在空氣中極易鈍化，表面形成一層極薄的鈍化膜，從而顯示出貴 金屬的性質(zhì)。
[0003] 鍍鉻層具有很高的硬度，根據(jù)鍍液成分和工藝條件不同，其硬度可在很大范圍 400-1200HV內(nèi)變化。鍍鉻層有較好的耐熱性，在500°C以下加熱，其光澤性、硬度均無明顯 變化，溫度大于500°C開始氧化變色，大于700°C硬度開始降低。鍍鉻層的摩擦系數(shù)小，特別 是干摩擦系數(shù)，在所有的金屬中是最低的。所以鍍鉻層具有很好的耐磨性。
[0004] 鉻鍍層具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性，在堿、硫化物、硝酸和大多數(shù)有機(jī)酸中均不發(fā)生作 用，但能溶于氫氯酸（如鹽酸）和熱的硫酸中。
[0005] 由于鍍鉻層具有優(yōu)良的性能，廣泛用作防護(hù)性鍍層體系的外表層和功能鍍層，在 電鍍工業(yè)中一直占重要的地位。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和人們對環(huán)境保護(hù)的日趨重視，在傳 統(tǒng)鍍鉻的基礎(chǔ)上相繼發(fā)展了微裂紋和微孔鉻、黑鉻、松孔鉻、低濃度鍍鉻、高效率鍍硬鉻、三 價(jià)鉻鍍鉻、稀土鍍鉻等新工藝，使鍍鉻層的應(yīng)用范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。
[0006] 目前金屬材料鍍鉻雖然已經(jīng)應(yīng)用多年，但是存在著鍍層結(jié)合力不夠，鍍層致密性 不夠，長期使用穩(wěn)定性下降等問題，因此需要進(jìn)一步改進(jìn)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的在于為了克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種鐵基粉末冶金材料 鍍鉻方法，提高鍍膜的結(jié)合能力與防銹性能和穩(wěn)定性。
[0008] 本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)的：
[0009] 一種鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，包括以下步驟：
[0010] 步驟一，將鐵基粉末冶金材料表明進(jìn)行預(yù)處理，除去表明油污；
[0011] 步驟二，將預(yù)處理后的鐵基粉末冶金材料浸入活化液中進(jìn)行活化，其中活化液為 硝酸、硫化鈉、乙醇鈉、氫氟酸、醋酸與水的質(zhì)量比為5:1:1:3:3:10的混合液；
[0012] 步驟三，將活化后的鐵基粉末冶金材料取出，在60-80°C條件下真空干燥；
[0013] 步驟四，將真空干燥后的鐵基粉末冶金材料進(jìn)行鍍鉻，電鍍液為亞鉻酸鹽、硫酸 鉀、硼酸、硫代氨基脲、亞氨基二乙酸和氟硼酸鈉的混合液，電鍍條件為PH4. 0-5.0,溫度 25-30°C，電流密度 6-12A/dm2,鍍層厚度 6-10 μ m。
[0014] 所述的鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，步驟一中預(yù)處理方法可以為將鐵基粉末冶金 材料浸入質(zhì)量比為50:3-6:1-5的機(jī)械油、丙烯磺酸鈉和十二烷基磺酸鈉的混合液中，浸泡 30-60分鐘，然后再將鐵基粉末冶金材料表明用水清洗干凈。
[0015] 所述的鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，步驟二中活化液中硝酸為質(zhì)量濃度可以為 30-35%的硝酸溶液，醋酸為冰醋酸。
[0016] 所述的鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，步驟二中活化條件可以為溫度50-60°C，時(shí)間 50-100 分鐘。
[0017] 所述的鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，步驟四中電鍍液中各組分濃度分別可以為亞 鉻酸鹽50-80g/L，硫酸鉀5-8g/L，硼酸30-40g/L，硫代氨基脲2-8g/L，亞氨基二乙酸4-10g/ L，氟硼酸鈉8-15g/L。
[0018] 所述的鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，步驟四中pH調(diào)節(jié)可以使用碳酸氫鈉或冰醋 酸。
[0019] 本發(fā)明提供的鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法得到的鍍鉻零件鍍層及基體截?cái)嗝鏌o 起皮、無剝落，存放一個(gè)月后表面膜層與基體截面無銹蝕，具有良好的穩(wěn)定性。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 實(shí)施例1
[0021] 一種鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，包括以下步驟：
[0022] 步驟一，將鐵基粉末冶金材料表明進(jìn)行預(yù)處理，具體方法可以為將鐵基粉末冶金 材料浸入質(zhì)量比為50:3:1的機(jī)械油、丙烯磺酸鈉和十二烷基磺酸鈉的混合液中，浸泡30分 鐘，然后再將鐵基粉末冶金材料表明用水清洗干凈，除去表明油污；
[0023] 步驟二，將預(yù)處理后的鐵基粉末冶金材料浸入活化液中進(jìn)行活化，活化條件為 溫度50°C，時(shí)間50分鐘，活化液為硝酸、硫化鈉、乙醇鈉、氫氟酸、醋酸與水的質(zhì)量比為 5:1:1:3:3:10的混合液，其中硝酸為質(zhì)量濃度30 %的硝酸溶液，醋酸為冰醋酸；
[0024] 步驟三，將活化后的鐵基粉末冶金材料取出，在60°C條件下真空干燥；
[0025] 步驟四，將真空干燥后的鐵基粉末冶金材料進(jìn)行鍍鉻，電鍍液為亞鉻酸鹽、硫酸 鉀、硼酸、硫代氨基脲、亞氨基二乙酸和氟硼酸鈉的混合液，各組分濃度為亞鉻酸鹽50g/L， 硫酸鉀5g/L，硼酸30g/L，硫代氨基脲2g/L，亞氨基二乙酸4g/L，氟硼酸鈉8g/L，電鍍條件為 PH4. 0,溫度25°C，電流密度6A/dm2,鍍層厚度6 μ m。
[0026] 實(shí)施例2
[0027] -種鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，包括以下步驟：
[0028] 步驟一，將鐵基粉末冶金材料表明進(jìn)行預(yù)處理，具體方法可以為將鐵基粉末冶金 材料浸入質(zhì)量比為50:4: 2的機(jī)械油、丙烯磺酸鈉和十二烷基磺酸鈉的混合液中，浸泡40分 鐘，然后再將鐵基粉末冶金材料表明用水清洗干凈，除去表明油污；
[0029] 步驟二，將預(yù)處理后的鐵基粉末冶金材料浸入活化液中進(jìn)行活化，活化條件為 溫度52°C，時(shí)間60分鐘，活化液為硝酸、硫化鈉、乙醇鈉、氫氟酸、醋酸與水的質(zhì)量比為 5:1:1:3:3:10的混合液，其中硝酸為質(zhì)量濃度32 %的硝酸溶液，醋酸為冰醋酸；
[0030] 步驟三，將活化后的鐵基粉末冶金材料取出，在65°C條件下真空干燥；
[0031] 步驟四，將真空干燥后的鐵基粉末冶金材料進(jìn)行鍍鉻，電鍍液為亞鉻酸鹽、硫酸 鉀、硼酸、硫代氨基脲、亞氨基二乙酸和氟硼酸鈉的混合液，各組分濃度為亞鉻酸鹽60g/L， 硫酸鉀6g/L，硼酸32g/L，硫代氨基脲3g/L，亞氨基二乙酸5g/L，氟硼酸鈉10g/L，電鍍條件 為PH4. 2,溫度26°C，電流密度8A/dm2,鍍層厚度7 μ m。
[0032] 實(shí)施例3
[0033] -種鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，包括以下步驟：
[0034] 步驟一，將鐵基粉末冶金材料表明進(jìn)行預(yù)處理，具體方法可以為將鐵基粉末冶金 材料浸入質(zhì)量比為50:5:4的機(jī)械油、丙烯磺酸鈉和十二烷基磺酸鈉的混合液中，浸泡50分 鐘，然后再將鐵基粉末冶金材料表明用水清洗干凈，除去表明油污；
[0035] 步驟二，將預(yù)處理后的鐵基粉末冶金材料浸入活化液中進(jìn)行活化，活化條件為 溫度56°C，時(shí)間80分鐘，活化液為硝酸、硫化鈉、乙醇鈉、氫氟酸、醋酸與水的質(zhì)量比為 5:1:1:3:3:10的混合液，其中硝酸為質(zhì)量濃度33 %的硝酸溶液，醋酸為冰醋酸；
[0036] 步驟三，將活化后的鐵基粉末冶金材料取出，在70°C條件下真空干燥；
[0037] 步驟四，將真空干燥后的鐵基粉末冶金材料進(jìn)行鍍鉻，電鍍液為亞鉻酸鹽、硫酸 鉀、硼酸、硫代氨基脲、亞氨基二乙酸和氟硼酸鈉的混合液，各組分濃度為亞鉻酸鹽65g/L， 硫酸鉀7g/L，硼酸36g/L，硫代氨基脲5g/L，亞氨基二乙酸7g/L，氟硼酸鈉12g/L，電鍍條件 為PH4. 5,溫度28°C，電流密度9A/dm2,鍍層厚度8 μ m。
[0038] 實(shí)施例4
[0039] 一種鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，包括以下步驟：
[0040] 步驟一，將鐵基粉末冶金材料表明進(jìn)行預(yù)處理，具體方法可以為將鐵基粉末冶金 材料浸入質(zhì)量比為50:5:4的機(jī)械油、丙烯磺酸鈉和十二烷基磺酸鈉的混合液中，浸泡55分 鐘，然后再將鐵基粉末冶金材料表明用水清洗干凈，除去表明油污；
[0041] 步驟二，將預(yù)處理后的鐵基粉末冶金材料浸入活化液中進(jìn)行活化，活化條件為 溫度58°C，時(shí)間90分鐘，活化液為硝酸、硫化鈉、乙醇鈉、氫氟酸、醋酸與水的質(zhì)量比為 5:1:1:3:3:10的混合液，其中硝酸為質(zhì)量濃度34%的硝酸溶液，醋酸為冰醋酸；
[0042] 步驟三，將活化后的鐵基粉末冶金材料取出，在75°C條件下真空干燥；
[0043] 步驟四，將真空干燥后的鐵基粉末冶金材料進(jìn)行鍍鉻，電鍍液為亞鉻酸鹽、硫酸 鉀、硼酸、硫代氨基脲、亞氨基二乙酸和氟硼酸鈉的混合液，各組分濃度為亞鉻酸鹽75g/L， 硫酸鉀7g/L，硼酸38g/L，硫代氨基脲7g/L，亞氨基二乙酸8g/L，氟硼酸鈉13g/L，電鍍條件 為PH4. 8,溫度28°C，電流密度ΙΟΑ/dm2,鍍層厚度ΙΟμπι。
[0044] 實(shí)施例5
[0045] 一種鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，包括以下步驟：
[0046] 步驟一，將鐵基粉末冶金材料表明進(jìn)行預(yù)處理，具體方法可以為將鐵基粉末冶金 材料浸入質(zhì)量比為50:6:5的機(jī)械油、丙烯磺酸鈉和十二烷基磺酸鈉的混合液中，浸泡60分 鐘，然后再將鐵基粉末冶金材料表明用水清洗干凈，除去表明油污；
[0047] 步驟二，將預(yù)處理后的鐵基粉末冶金材料浸入活化液中進(jìn)行活化，活化條件為 溫度60°C，時(shí)間100分鐘，活化液為硝酸、硫化鈉、乙醇鈉、氫氟酸、醋酸與水的質(zhì)量比為 5:1:1:3:3:10的混合液，其中硝酸為質(zhì)量濃度35 %的硝酸溶液，醋酸為冰醋酸；
[0048] 步驟三，將活化后的鐵基粉末冶金材料取出，在80°C條件下真空干燥；
[0049] 步驟四，將真空干燥后的鐵基粉末冶金材料進(jìn)行鍍鉻，電鍍液為亞鉻酸鹽、硫酸 鉀、硼酸、硫代氨基脲、亞氨基二乙酸和氟硼酸鈉的混合液，各組分濃度為亞鉻酸鹽80g/L， 硫酸鉀8g/L，硼酸40g/L，硫代氨基脲8g/L，亞氨基二乙酸10g/L，氟硼酸鈉15g/L，電鍍條件 為ρΗ5· 0,溫度30°C，電流密度12A/dm2,鍍層厚度ΙΟμπι。
[0050] 以上實(shí)施例中pH調(diào)節(jié)使用碳酸氫鈉或冰醋酸。
[0051] 將以上實(shí)施例制備得到的鍍覆鉻層的零件采用金相法測定其厚度，采用GB5270 的劃痕法、彎曲法測試結(jié)合力，存放一個(gè)月以后測試零件表面鍍層是否有銹點(diǎn)，并剖切后檢 測基體截面是否有腐蝕，具體結(jié)果如下：
[0052]

【權(quán)利要求】
1. 一種鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一，將鐵基粉末冶金材料表明進(jìn)行預(yù)處理，除去表明油污； 步驟二，將預(yù)處理后的鐵基粉末冶金材料浸入活化液中進(jìn)行活化，其中活化液為硝酸、 硫化鈉、乙醇鈉、氫氟酸、醋酸與水的質(zhì)量比為5:1:1:3:3:10的混合液； 步驟三，將活化后的鐵基粉末冶金材料取出，在60-80°C條件下真空干燥； 步驟四，將真空干燥后的鐵基粉末冶金材料進(jìn)行鍍鉻，電鍍液為亞鉻酸鹽、硫酸鉀、 硼酸、硫代氨基脲、亞氨基二乙酸和氟硼酸鈉的混合液，電鍍條件為PH4. 0-5.0,溫度 25-30°C，電流密度 6-12A/dm2,鍍層厚度 6-10 ii m。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，其特征在于，步驟一中預(yù)處理 方法為將鐵基粉末冶金材料浸入質(zhì)量比為50:3-6:1-5的機(jī)械油、丙烯磺酸鈉和十二烷基 磺酸鈉的混合液中，浸泡30-60分鐘，然后再將鐵基粉末冶金材料表明用水清洗干凈。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，其特征在于，步驟二中活化液 中硝酸為質(zhì)量濃度為30-35%的硝酸溶液，醋酸為冰醋酸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，其特征在于，步驟二中活化條 件為溫度50-60°C，時(shí)間50-100分鐘。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，其特征在于，步驟四中電鍍液 中各組分濃度分別為亞鉻酸鹽50-80g/L，硫酸鉀5-8g/L，硼酸30-40g/L，硫代氨基脲2-8g/ L，亞氨基二乙酸4-10g/L，氟硼酸鈉8-15g/L。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的鐵基粉末冶金材料鍍鉻方法，其特征在于，步驟四中pH調(diào)節(jié) 使用碳酸氫鈉或冰醋酸。
【文檔編號】C25D5/36GK104328463SQ201410570918
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月23日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月23日
【發(fā)明者】劉莉, 王爽, 劉曉東 申請人:蘇州萊特復(fù)合材料有限公司