專利名稱：一種自催化鎳基合金鍍層及其鍍制方法
一種自催化鎳基合金鍍層及其鍍制方法，涉及一種用在普通鋼鐵、不銹鋼、銅及銅合金基體上的鎳基合金鍍層及其該鎳基合金鍍層的鍍制方法。
在普通鋼鐵、不銹鋼、銅及銅合金基體上鍍制合金鍍層是改善合金表面性能的有效方法，其中在金屬表面鍍制鎳基合金鍍層是一種常用的方法。已有的自催化鎳-磷鍍層，其鍍制技術(shù)已比較成熟。目前，人們已研制出十余種在鎳-磷鍍層基礎(chǔ)上發(fā)展起來的三元和四元鎳基合金鍍層。其中的鎳-鎢-磷鍍層具有很高的硬度和耐磨性，但作為一些有導(dǎo)熱要求的傳感器表面材料，使用中發(fā)現(xiàn)其導(dǎo)熱性能不好，不能滿足傳感器對(duì)表面材料的要求。其中的鎳-銅-磷合金鍍層導(dǎo)熱性能好于鎳-鎢-磷合金鍍層，但其硬度和耐磨性能都不如鎳-鎢-磷合金鍍層。上述合金鍍層的鍍制過程其鍍液均為以鎳鹽為主，以次磷酸鹽作還原劑，通過配入其它不同的合金試劑，調(diào)整溶液成份，鍍出不同的合金鍍層，以改變鍍層性能。在機(jī)械工業(yè)出版社，一九九六年出版的《電鍍工藝手冊(cè)》中可查到與上述鍍層有關(guān)的鍍制工藝。但由于尚不知曉的原因，有些合金或金屬采用上述鍍制方法其化學(xué)反應(yīng)不理想，將金屬或合金作為鍍件基體，直接吊入自催化槽進(jìn)行自催化鍍，反應(yīng)速度很慢，或根本不起反應(yīng)，現(xiàn)有工藝中常采用鋁、鐵等金屬制偶，來引發(fā)自催化鍍的反應(yīng)發(fā)生。
本發(fā)明的目的就是為了克服上述已有技術(shù)存在的不足，提供一種能同時(shí)滿足高導(dǎo)熱性及高硬度要求，耐磨性好的鎳基合金鍍層及鍍制該合金鍍層的方法。
本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
一種自催化鎳基合金鍍層，其特征在于其鍍層的鎳基合金的組成為Cu1.5％-4％、W0.5％-2％、P2％-8.5％，其余為Ni和不可避免的雜質(zhì)。
一種自催化鎳基合金鍍層的鍍制方法，其特征在于采用的鍍液的組成為硫酸鎳30-70g/l、硫酸銅0.1-0.5g/l、鎢酸鈉10-30g/l、檸檬酸鈉30-70g/l、次磷酸二氫鈉10-30g/l、氨水50-100ml/l。
鍍制過程中，鍍液pH值為8-10，鍍制溫度為95℃-100℃，在鍍件基體料上所配金屬偶是銀金屬偶。
本發(fā)明的自催化鎳基合金鍍層克服了已有的鎳-鎢-磷和鎳-銅-磷層作為傳感器表面材料，不能完全滿足器件對(duì)表面材料多種性能要求的不足，采用本發(fā)明的工藝可以在復(fù)雜形狀器件上鍍出均勻、牢固、致密，同時(shí)具有較高的耐蝕性、耐磨性和較好的導(dǎo)熱性的鍍層。
下面結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明的方法作進(jìn)一步說明。
一種自催化鎳基合金鍍層，其特征在于其鍍層的鎳合金中含有Cu1.5％-4％、W0.5％-2％、P2％-8.5％，其余為Ni和不可避免的雜質(zhì)。
一種自催化鎳基合金鍍層的鍍制方法，其特征在于采用的鍍液的組成為硫酸鎳30-70g/l、硫酸銅0.1-0.5g/l、鎢酸鈉10-30g/l、檸檬酸鈉30-70g/l、次磷酸二氫鈉10-30g/l、氨水50-100ml/l的溶液。
為了在復(fù)雜外形器件表面上鍍出滿足各種性能要求的鍍層，采用自催化技術(shù)。按照前述鎳-鎢-磷和鎳-銅-磷兩種合金鍍層的特性，在其基礎(chǔ)上采用四元合金鍍層，以滿足器件對(duì)表層材料的性能要求。由于器件用不材料焊接成型，可將銀金屬偶和焊接部位結(jié)合，以利于自催化過程順利進(jìn)行，保證鍍層均勻、牢固、致密。鍍制過程中，鍍液pH值為8-10，鍍制溫度為95℃-100℃。
實(shí)施例1稱取化學(xué)純硫酸鎳30克，檸檬酸鈉30克，合并后用蒸餾水溶解備用，取50毫升氨水，溶解化學(xué)純硫酸銅0.2克備用，再用蒸餾水溶解化學(xué)純鎢酸鈉10克，全部溶液按次序過濾合并。再取化學(xué)純次磷酸二氫鈉15克，用蒸餾水溶解過濾后并入鍍液。以氨水調(diào)鍍液pH＝9。用蒸餾水調(diào)鍍液體積至1升，通過水浴加熱，鍍液溫度升至95℃。將20mm×15mm銅試片配好銀金屬偶，在Ni-P鍍液中預(yù)鍍5-10分鐘，移入主槽開始施鍍。
30分鐘后取出試片，用水沖洗，得到的鍍層的成份為Ni 93.68％，Cu 3.24％，W 0.70％，P 2.38％。鍍層均勻、牢固、致密，具有較高的耐蝕性、耐磨性和較好的導(dǎo)熱性。
實(shí)現(xiàn)例2稱取化學(xué)純硫酸鎳40克，檸檬酸鈉60克，硫酸銅0.3克，鎢酸鈉30克，次磷酸二氫鈉25克，氨水70毫升，鍍液溫度98℃，溶液pH＝8，在20mm×15mm不銹鋼鍍片上按照例1方法鍍制，得到鍍層均勻、牢固、致密，其耐蝕性、耐磨性和導(dǎo)熱性的較好，鍍層含Ni 94.7％，Cu 1.97％，W 1.16％，P 2.17％。
實(shí)現(xiàn)例3稱取化學(xué)純硫酸鎳100克，檸檬酸鈉120克，硫酸銅0.5克，鎢酸鈉40克，次磷酸二氫鈉40克，氨水100毫升，配制溶液2升，鍍液溫度95℃，溶液pH＝8，把由鈹青銅和不銹鋼焊接組成的器件按例1方法鍍制，得到鍍層均勻、牢固、致密，同時(shí)具有較高的耐蝕性、耐磨性和較好的導(dǎo)熱性的鍍層。鍍層含Ni 86.4％，Cu 3.75％，W 1.81％，P 8.04％。
權(quán)利要求
1.一種自催化鎳基合金鍍層，其特征在于其鍍層的鎳合金中含有Cu1.5％-4％、W0.5％-2％、P2％-8.5％，其余為Ni和不可避免的雜質(zhì)。
2.一種自催化鎳基合金鍍層的鍍制方法，其特征在于采用的鍍液組成為硫酸鎳30-70g/l、硫酸銅0.1-0.5g/l、鎢酸鈉10-30g/l、檸檬酸鈉30-70g/l、次磷酸二氫鈉10-30g/l、氨水50-100ml/l。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的的方法，其特征在于在鍍制過程中，鍍液溫度為95℃-100℃，溶液pH＝8-10，在鍍件基體料上配金屬偶是銀金屬偶。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用在普通鋼鐵、不銹鋼、銅及銅合金基體上的鎳基合金鍍層及其該鎳合金鍍制方法。其特征在于其鍍層為含有Ni、Cu、W、P的四元合金。采用的鍍液成分為含有硫酸鎳、硫酸銅、鎢酸鈉、檸檬酸鈉、次磷酸二氫鈉、氨水。本發(fā)明的鎳基合金鍍層具有較高的耐蝕性、耐磨性和較好的導(dǎo)熱性。本發(fā)明的方法,可以在復(fù)雜形狀器件上鍍出的鍍層均勻、牢固、致密。
文檔編號(hào)C23C18/16GK1240238SQ9910958
公開日2000年1月5日 申請(qǐng)日期1999年7月12日 優(yōu)先權(quán)日1999年7月12日
發(fā)明者張?bào)K, 李明利, 吳賢, 蔡興順, 周婭波 申請(qǐng)人:西北有色金屬研究院