[发明专利]在铝硅合金上镀三元合金层的方法及其制品

说明书

技术领域

本发明涉及电镀领域，特别是一种在铝硅合金上镀三元合金层的方法及其制品。

背景技术

铝硅合金无毒无铅特性，为其推广使用奠定了基础，虽然其成本低，但是该类材料硬度较高，电镀性能差，因此应用范围受到了限制。例如在内燃机领域中，由于不断提升的工况参数要求，铝硅合金由于其表面性能的局限而难以适应，没有一种能与之匹配的曲轴，因此一般不可直接作为摩擦副，使其应用范围受到了限制，但由于其成本低、且具有环保、无铅、成本低等优点，作为一种环保材料，适应国际环保要求，是一个适应环保要求的发展方向的材料。为了适用于内燃机领域，必须在其表面电镀一层质地软、减磨性能好的镀层(例如三元合金层)，提高其表面性能，使之得到推广使用。然而由于铝硅合金的电镀性能差，与三元镀层难以结合。

发明内容

为克服现有技术中的缺点，本发明提供了一种在铝硅合金上镀三元合金层的方法，其解决铝硅合金与三元镀层难以结合的难点。

本发明的另一个目的是提供上述方法制得的制品，其成本较低且表面性能能够符合使用要求。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：一种在铝硅合金上镀三元合金层的方法，其特征在于包括以下顺序步骤：除油、浸蚀、浸锌、镀镍、活化、镀三元，其中，在镀镍后用40～50克/升的氟硼酸的溶液进行活化，然后进行的镀三元工艺为：镀液包含氟硼酸铅90～120克/升、氟硼酸亚锡8～18克/升、氟硼酸铜2～3克/升、氟硼酸70～120克/升、间苯二酚5～10克/升、明胶5～10克/升，电镀温度20～25℃，电流1.5～2.5A/dm²，采用阳极：铅锡阳极。

所述镀三元步骤后，再进行镀锡步骤。

所述的除油步骤包括三氯乙烯除油和化学除油，其中化学除油工艺为：溶液包含铝合金化学除油粉30～40克/升，温度50～60℃，时间5～8分钟。

所述的浸蚀步骤包括碱蚀和酸蚀，其中碱蚀工艺为：溶液包含Na₂CO₃30～40克/升、Na₃PO₄30～40克/升、NaOH 5～10克/升，温度50～55℃，时间1.5-2.5分钟；酸蚀工艺为：酸溶液由硝酸∶氢氟酸按体积比3∶1的比例组成，时间20-40秒。

所述的浸锌工艺为：溶液包含氧化锌16～24克/升、氢氧化钠90～110克/升、酒石酸钾钠100～120克/升、氯化铁1.8～2.2克/升、硫酸铜0.8～1.2克/升、硫酸镍16～24克/升，反应温度为室温，时间为20～40秒。

所述的镀镍工艺为：溶液包含氯化镍25～35克/升、硫酸镍130～150克/升、硫酸铵30～40克/升、柠檬糖酸钠135～145克/升、葡萄糖酸钠25～35克/升，溶液pH值为6.8～7.2，电流1.8～2.2安/平方分米，温度50～65℃，阴极采用电解镍板。

所述的活化在室温下进行，时间为30-60秒。

所述的镀锡工艺为：溶液包含氟硼酸亚锡100～150克/升、氟硼酸70～120克/升、明胶2～10克/升、β-萘酚0.5～1克/升，温度为15～30℃。

上述方法制得的制品，其在铝硅合金层上镀有三元合金层。

所述的制品为轴瓦。

本发明先通过一定步骤对铝硅合金表面进行处理活化，然后再在铝硅合金层上电镀一层三元合金层，解决铝硅合金与三元镀层难以结合的难点，提高了铝硅合金层的表面性能，扩大其适用范围，应用于制备轴瓦，其承载能力可以达到与铜铅材料镀三元同等的承载能力(达到50MPa以上)，而由于铝比铜便宜，使基材成本降低50％以上。

附图说明

图1是本发明的轴瓦的剖面图。

具体实施方式

本发明是一种在铝硅合金上镀三元合金层的方法，包括以下顺序步骤：除油、浸蚀、浸锌、镀镍、活化、镀三元、镀锡。其中：

除油步骤包括三氯乙烯除油和化学除油，其中化学除油工艺为：溶液包含铝合金化学除油粉30～40克/升，温度50～60℃，时间5～8分钟。

浸蚀步骤包括碱蚀和酸蚀，其中碱蚀工艺为：溶液包含Na₂CO₃30～40克/升、Na₃PO₄30～40克/升、NaOH 5～10克/升，温度50～55℃，时间1.5-2.5分钟；酸蚀工艺为：酸溶液由硝酸∶氢氟酸按体积比3∶1的比例组成，时间20-40秒。