專利名稱:鋁錫合金電鍍耐磨、減摩合金的預浸合金工藝的制作方法
本發(fā)明屬于在鋁錫合金上電鍍耐磨、減摩合金的鍍前予浸合金技術。
目前，工業(yè)上大量使用鋁錫合金制造各種機械零部件。特別對于一些耐磨部件，需要使用含錫量較高的高錫鋁合金材料，以滿足對零部件的耐磨性能、減摩性能和使用壽命的要求。例如，汽車、拖拉機內燃機中的軸瓦，一般是用含錫量為20%的高錫鋁合金材料進行制造的。但由于金屬錫在地球上的蘊藏量較少，因此不但價格昂貴，而且往往在市場上供不應求。
因此，期望用含錫量較低的低錫鋁合金來代替含錫量高的高錫鋁合金來制造機械部件，這樣不僅使生產成本大大下降，而且減少了對錫的需求，有利于緩和市場供需關系的緊張情況。
由于低錫鋁合金的耐磨性能和減摩性能較差，不能保證機械部件的使用壽命。因此，需要在低錫鋁合金上電鍍耐磨、減摩合金來保證機械部件的耐磨、減摩性能和使用壽命。例如，在低錫鋁合金上電鍍鉛錫合金，就是一例。
眾所周知，由于鋁及其合金是很活潑的金屬，電位很負，在其表面上有一層很薄、很致密的氧化物膜;同時鋁與鉛錫的線膨脹系數相差很大，這給在鋁及其合金上電鍍鉛錫帶來很大困難。欲獲得結合力良好的鍍層，關鍵是前處理工藝。在前處理工藝的各個步驟之中，主要矛盾是活化鋁及其合金的表面、尋找合適的中間層。
目前，鋁及其合金電鍍前的處理方法有浸鋅-鍍鎳或氰化物鍍銅法，陽極氧化法(在磷酸溶液中進行)，刷鍍法及化學鍍法等。在我國，工業(yè)上用得最多的是浸鋅-氰化物鍍銅法，經常采用的工藝為有機溶劑除油→化學除油→熱水洗→流動水洗→浸蝕→流動水洗→浸鋅(可采用一次或二次浸鋅)→流動水洗→氰化物鍍銅→水洗。這種處理工藝，對純鋁或含有Si、Mg、Cu、Ti等元素的鋁合金來說，可獲得結合力良好的電鍍層。
然而，對鋁-錫(6%)合金來說，這種處理工藝并不太理想，經過大量的實驗發(fā)現有幾個缺點1.鍍層結合力不良，有時在鍍Pb-Sn合金后要產生起泡，甚至脫皮等現象。2.氰化物劇毒，在使用上受到限制。3.在銅基上鍍鉛-錫合金時，合金層中錫易向銅層擴散，這將會影響鋁錫合金的表面性能。
在電鍍前采用予浸合金的方法，可以較好的解決鍍層結合力不良的問題。并且，由于在予浸合金過程中，不需使用有毒的化學物質，不會造成環(huán)境污染，給使用該方法帶來很大的方便。
本發(fā)明的要點在于用以醋酸根離子為活性劑的浸Zn-Ni合金來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的兩次浸鋅工藝。采用本工藝，可以獲得光潔度高，結合力良好的耐磨、減摩鍍層，并且消除了起泡現象。本工藝對于純鋁、含錫為6%的20%的Sn-Al合金材料均有良好的適應性能Zn-Ni合金溶液的主要成份如下Zn(CH-3coo)240-100g/LNiSO450-90g/LNaOH 200-300g/L
酒石酸鉀鈉 80-160g/LSn2+0.2-1.0g/L溫度 5-40℃時間 0.5-2.0分鐘其中NiSO4可用Ni(NO3)2來替換，含量不變。Zn(CH-3coo)2可用ZnO來替換，同時加入CH-3coo，含量為6-80g/L。
采用本工藝，對含錫量為6%的低錫鋁合金軸瓦材料電鍍Pe-Sn合金，獲得了很好的效果。經過一系列的測試和試驗，得到如下結果1.鍍層的Sn含量為8-12%，其余為鉛。工作表面的鍍層厚度為15-25μ，鋼背的鍍層厚度為2-3μ。
2.鍍層表面光潔度為
8。在2倍放大鏡下檢測表面疵點，未見毛刺與鼓泡。
3.對鍍層與基金屬的結合力進行彎曲試驗，直到基金屬折斷仍沒有起層，掉渣現象。
4.HV硬度為7-9。
5.100小時強化試驗，與含錫量為20%無鍍層的Sn-Al軸瓦相比，軸瓦對軸的磨損量下降了4.7倍，軸瓦的自磨損量下降了57%。
6.600小時強化試驗并與含錫量為20%的無鍍層軸瓦相比，各項指標均大大高于含錫20%的Sn-Al無鍍層軸瓦。
本工藝配制方法簡單，使用的原料來源豐富，成本低廉。工藝性能穩(wěn)定可靠。是一種在鋁錫合金上電鍍減磨、耐摩合金行之有效的予處理方法。
權利要求
1.一種在鋁錫合金上電鍍磨摩、減摩合金的鍍前予浸合金方法。其特征在于所述的合金為Zn-Ni合金。
2.權利要求
1所說的予浸合金方法。其特征在于所述的予浸Zn-Ni合金方法是用含有CH-3coo的金屬鋅作為浸合金溶液的主鹽之一，用NiSO4作為浸合金溶液的另一種主鹽。
3.權利要求
2所說的予浸合金方法。其特征在于所說溶液的兩種主鹽可以分別用ZnO加入CH-3coo和Ni(NO3)2來代替。
4.權利要求
2所說的予浸合金方法。其特征在于所述的溶液中還要加入NaOH和酒石酸鉀鈉。
5.權力要求4所說的予浸合金方法。其特征在于所述溶液中應加入微量的Sn2+。
6.權力要求5所說的予浸合金方法。其特征在于所述溶液的溫度應為5-40℃，浸合金的時間應為0.5-2分鐘。
專利摘要
用含錫量較低的低錫鋁合金來代替含錫量高的高錫鋁合金制造耐磨、減摩性能好的機械零部件，需要在零件的工作面電鍍耐磨、減摩鍍層。為獲得鍍層與基金屬之間良好的結合力，本發(fā)明采用預浸Zn-Ni合金的方法來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的兩次浸鋅工藝，獲得良好效果。例如在低錫鋁合金(含錫量6％)工作表面電鍍Pb-Sn合金，表面光潔度為▽
文檔編號C23C18/48GK85100593SQ85100593
公開日1986年8月6日 申請日期1985年4月1日
發(fā)明者陳慶琰, 繆森龍 申請人:哈爾濱工業(yè)大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan