[发明专利]一种Mg-Gd-Y-Zr镁合金化学镀镍工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种Mg-Gd-Y-Zr镁合金化学镀镍工艺，属于金属腐蚀与防护领域。

背景技术

镁合金具有高比强度、抗冲击性能好、量轻等优异性能，使得它们在航空航天、电子、汽车工业等领域具有广阔的应用前景。然而，镁合金化学活泼性高，极易发生腐蚀，故耐蚀性差制约着其进一步推广应用。因此，镁合金在实际应用前必须进行表面防护处理。化学镀镍是一种被广泛应用的最简单、最经济的表面防护技术之一，可使镁合金获得好的耐蚀性和耐磨性，还具有可焊性和导电性以及金属质感和外观。

研究表明Mg-Gd-Y-Zr系合金具有高比强、高比模、耐腐蚀、易焊接、耐热性能好等优点，其力学性能都明显优于目前公认优秀的WE54、ZM6等耐热镁合金，而且合金的强度很高，在航空航天领域可部分取代铝合金进行减重，具有很好的发展前景。然而目前对Mg-Gd-Y-Zr系合金的表面防护技术研究报道极少。镁合金属于难镀基材，因此必须进行镀前预处理，而基体对预处理的影响很大，现有的预处理方法对Mg-Gd-Y-Zr镁合金不太适用，导致在镀镍过程中产生很多问题，如部分未能上镀，产生起皮、鼓泡等缺陷。因此寻找适合Mg-Gd-Y-Zr镁合金的预处理方法，有利于后续的化学镀镍过程。

发明内容

本发明的目的在于弥补现有化学镀镍工艺的不足，提出了一种针对Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面防护的化学镀镍方法，该方法镀速快，得到镀层均匀致密、耐蚀性和结合力良好。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：一种Mg-Gd-Y-Zr镁合金化学镀镍方法，包括以下步骤：

A、镀前预处理：

先对镁合金基体进行除油、活化、酸洗、再活化和浸锌。除油溶液为碳酸钠30g/L，磷酸钠30g/L和OP-101-2ml/L，溶液操作温度为60-80℃，处理时间1min；活化溶液为草酸铬92g/L，操作温度为室温，处理时间为30s；酸洗溶液为硝酸90ml/L和铬酸90g/L，溶液操作温度为室温，处理时间为90-150s；再活化溶液为草酸铬92g/L，操作温度为室温，处理时间为5-10s；浸锌溶液为氧化锌20-30g/L、羟基亚乙基二磷酸70-80ml/L、乙二胺12-18ml/L和磷酸8-10ml/L；操作温度为82-86℃，PH值为9.2-9.6，处理时间1min；

B、进行化学镀镍和钝化处理，镀镍溶液采用碱式碳酸镍为主盐，次亚磷酸钠为还原剂，剂，乳酸为络合剂，氢氟酸为缓蚀剂，硫酸镉和碘酸钾为光亮剂，最后作钝化处理。

镀镍溶液组成为碱式碳酸镍12-18g/L，次亚磷酸钠25-35g/L，氢氟酸40-50ml/L，乳酸为28-35ml/L，光亮剂3.5-5ml/L，镀镍溶液的操作温度82-86℃，PH值为4.5-5.0，处理时间2h。

所述的光亮剂是由2-3mg/L硫酸镉和5.5-7.5mg/L碘酸钾组成。

钝化溶液为鉻酐50g/L，操作温度为82-86℃，处理时间5min。

在除油、活化、酸洗、再活化、浸锌以及化学镀镍各步骤间均进行清水冲洗，水洗时间为30s。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：1.采用现有的预处理方法以及镀液对Mg-Gd-Y-Zr镁合金进行化学镀镍，易出现部分未能上镀，甚至脱皮、鼓泡等现象，导致镀层性能不佳，结合力不强，不能起到防护的作用。而本发明根据Mg-Gd-Y-Zr镁合金的自身特点，在预处理方法上进行大的改进，首次创新出一套适合于Mg-Gd-Y-Zr镁合金的化学镀镍方法；较现有化学镀镍方法，能连续施镀2h不发生脱皮、鼓泡，且能够全部上镀，镀速快，镀层耐蚀性好，与基体结合力强；2、本发明化学镀镍采用的主盐为碱式碳酸镍，对镁合金基体腐蚀性小，操作简单，镀液稳定性好，易于维护；3、本发明的预处理方法，溶液成分简单、易于控制、工艺稳定；4、本发明浸锌溶液得到的浸锌层均匀且结合力良好。

附图说明

图1为本发明提供的Mg-Gd-Y-Zr镁合金化学镀镍工艺流程图；

图2为Mg-Gd-Y-Zr镁合金经化学镀镍后的表面形貌；

图3为Mg-Gd-Y-Zr镁合金基体与镀镍层极化曲线对比图。

具体实施方式

下面结合实例对于本发明进行进一步描述，而不会限制本发明。

实施例

下面结合图1中的流程对本发明的Mg-Gd-Y-Zr镁合金化学镀镍方法进行说明。