[其他]铝锡合金浸镀锌镍合金用的溶液及方法

说明书

用含锡量较低的低锡铝合金来代替含锡量高的锡铝合金制造耐磨、减摩性能好的机械零部件，需在零件的工作面电镀耐磨、减摩镀层。为获得镀层基金属之间良好的结合力，本发明采用预浸Ｚｎ－Ｎｉ金的方法来代替传统的两次浸锌工艺，获得良好果。例如在低锡铝合金（含锡量６％）工作表面镀Ｐｂ－Ｓｎ合金，表面光洁度为_a，弯曲试验直至断未见起层、掉渣，无起泡，Ｈｖ硬度为７～９。

本发明涉及铝锡合金电镀前的预浸合金方法及所用的浸镀液。

目前工业上大量使用铝锡合金制造各种机械零部件。特别对于一些耐磨部件，需要使用含锡量较高的高锡铝合金材料，以满足对零部件的耐磨性能、减摩性能和使用寿命的要求。例如，汽车、拖拉机内燃机中的轴瓦，一般是用外层为低碳钢板内层为含锡量20%高锡铝合金板材轧制而成的复合材料加工制造的。但由于金属锡在地球上的蕴藏量较少，因此不但价格昂贵，而且往往在市场上供不应求。

因此，期望用含锡量较低的低锡铝合金来代替含锡量高的高锡铝合金来制造机械部件，这样不仅使生产成本大大下降，而且减少了对锡的需求，有利于缓和市场供需关系的紧张情况。

由于低锡铝合金的耐磨性能和减摩性能较差，不能保证机械部件的使用寿命。因此，需要在低锡铝合金上电镀耐磨、减摩合金来保证机械部件的耐磨、减摩性能和使用寿命。例如，在低锡铝合金上电镀铅锡合金，就是一例。

众所周知，由于铝及其合金是很活泼的金属，电位很负，在其表面上有一层很薄、很致密的氧化物膜;同时铝与铅锡的线膨胀系数相差很大，这给在铝及其合金上电镀铅锡带来很大困难。欲获得结合力很好的镀层，关键是前处理工艺。在前处理工艺的各个步骤之中，主要矛盾是：活化铝及其合金的表面、寻找合适的中间层。

目前，铝及其合金电镀前的处理方法有：浸锌-镀镍或氰化物镀铜法，阳极氧化法（在磷酸液中进行），刷镀法及化学镀法等。在我国工业上用得最多的是浸锌-氰化物镀铜法，经常采用的工艺为：

有机溶剂除油→化学除油→热水洗→流动水洗→浸蚀→流动水洗→浸锌（可采用一次或二次浸锌）→流动水洗→氰化物镀铜→水洗。这种处理工艺，对纯铝或含有Si、Mg、Cu、Ti等元素的铝合金来说，可获得结合力良好的电镀层。

然而，对铝-锡（6%）合金来说，这种处理工艺并不太理想，经过大量的实验发现有几个缺点：1.镀层结合力不良，有时在镀Pb-Sn合金后要产生起泡，甚至脱皮等现象。2.氰化物剧毒，在使用上受到限制。3.在铜基上镀铅-锡合金时，合金层中锡易向铜层扩散，这将会影响铝锡合金的表面性能。

在电镀前采用预浸合金的方法，可以较好的解决镀层结合力不良的问题。并且，由于在预浸合金过程中，避免了氰化物对环境的污染，给使用该方法带来很大的方便。

本发明的要点在于用以醋酸根离子为活性剂的浸Zn-Ni合金来代替传统的两次浸锌工艺。采用本工艺，可以获得光洁度高，结合力良好的耐磨、减摩镀层，并且消除了起泡现象。本工艺对于纯铝，含锡为6%或20%的Sn-Al合金材料均有良好的适应性能。

Zn-Ni合金溶液的主要成分如下：

Zn（CH₃COO）₂ 40～100g/L

NiSO₄ 50～90g/L

NaOH 200～300g/L

酒石酸钾钠 80～160g/L

Sn²⁺ 0.2～1.0g/L

温度 5～40℃

时间 0.5～2.0分钟

其中NiSO可用Ni（NO₃）²来替换，镍离子含量不变。Zn（CH₃COO）₂若用ZnO来替换，则加入CH₃COO^-的含量为6～80g/L。锌离子含量不变。