[发明专利]一种钨基粉末冶金材料电镀工艺

说明书

技术领域

本发明涉及电镀工艺，具体涉及一种钨基粉末冶金材料电镀工艺。

背景技术

钨基粉末冶金材料含92%钨、5%镍和3%铜，加一些粘结剂通过模压成型，再经烧结成为一种特殊金属材料。钨基粉末冶金材料本身具有抗蚀性强、表面氧化膜致密，在高温红热时易氧化，在酸性介质中是比较稳定的，可满足一般良好环境下的使用要求。但是，在特殊环境中使用该材料制作的产品零件，如航空航天产品零件的表面耐蚀性要求较高，必须采用适当的防护技术进行表面处理。

现有技术中采用的表面处理方法有：1)浸漆：因为粉末冶金材料孔隙多有异物存在，采用蒸馏水煮沸2～4h，然后真空浸漆，自然干燥。该方法处理后的零件表面仍有析出物，不能正常使用。2)化学镀镍：采用化学镀镍处理后的零件表面的析出物明显减少，但基体与镀层的结合力差，镀层脱离，合格率很低。3)电镀镀，工艺流程为:电解除油→氰化镀铜→镀光亮铜→镀光亮镍。但是零件与镀层的结合力仍然不高，同时发现零件边缘有腐蚀现象，镀层厚度不均匀，耐蚀性也达不到航空技术标准。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供一种钨基粉末冶金材料电镀工艺。所述工艺是针对钨基粉末冶金材料本身特点开发，采用专用的电解除油溶液，增加特种碱性电解抛光溶液和活化液进行抛光和活化，取消光亮镀铜工序，改用镀半光亮镍，有效地去除零件表面的膜层，加强镀层的结合力，使材料达到了航空标准的使用要求。

为了实现以上目的，本发明的技术方案是：

一种钨基粉末冶金材料电镀工艺，包括：有机溶剂除油、电解除油、碱性电解抛光、活化、氰化镀铜、镀半光亮镍、镀亮镍。

所述的有机溶剂除油的工艺为：应用汽油浸泡，将孔隙中的机油等有机物质溶解，然后再用压缩空气吹干。有机溶剂除油主要除去粉末冶金制件在机械加工时残留在孔隙中的机油等有机物质。

所述的电解除油配方及工艺条件为：碳酸钠20～40g/L，磷酸钠20～40g/L，硅酸钠3～5g/L，电流密度2～4A/dm2，阴极时间5～10min，阳极时间5～10s，温度50～65℃。

所述的碱性电解抛光溶液配方及工艺条件为：氢氧化钠50g/L，碳酸钠50g/L，温度50～60℃，电流密度10A/dm²。钨基合金能在碱性溶液中被溶解，通过特殊碱性电解抛光溶液，用该溶液来电解除去不合格零件表面上的黑色膜层，同时降低了零件表面的粗糙度。

所述的活化溶液配方及工艺条件为：硝酸200～250mL/L，氢氟酸50～70mL/L，温度15～25℃，时间1～2min。

所述的氰化镀铜溶液配方及工艺条件为：氰化亚铜40～60g/L，氰化钠(游离)10～15g/L，氢氧化钠5～15g/L，碳酸钠0～100g/L，酒石酸钾钠40～60g/L，温度35～45℃，时间5～15min，电流密度1～3A/dm²。

所述的镀半光亮镍溶液配方及工艺条件为：硫酸镍250~300g/L，氯化镍35~50g/L，硼酸40~50g/L，稀土氧化物1×10^-3~5×10^-3g/L，pH4.0～4.5，电流密度0.5～1.2A/dm²，温度50～60℃，镀层厚度5～8μm。

所述的镀光亮镍溶液配方及工艺条件为：硫酸镍320～340g/L，氯化钠12～14g/L，硼酸30～35g/L，十二烷基硫酸钠约0.05g/L，光亮剂适量，pH4.2～4.6，电流密度3～6A/dm²，温度52～56℃，镀层厚度3～5μm。

上述稀土氧化物为氧化镧和/或氧化钇。镧和钇稀土元素位于元素周期表的第三副族，原子结构相似，最外层电子结构相同，其氧化物容易吸附且对分散能力影响大，但由于氧化镧和氧化钇均不溶于水，而易溶于酸而生成相应的盐类。因此本发明是把稀土氧化物加酸至溶解后再加入电镀液中。根据镀液成分，所述酸为盐酸和/或硫酸。