[发明专利]钴基三元合金代替镀硬铬环保电镀配方及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种环保电镀配方及其制备方法，特别是涉及一种钴基三元合金代替镀硬铬环保电镀配方及其制备方法。

背景技术

镀硬铬是一项传统方法，应用历史长达70多年，镀硬铬的两个最基本的用途是：第一，提供一个耐磨面，延长使用寿命，第二，是修复损伤件，其中大量用于修补机械磨损件。镀硬铬已被成功地用于腐蚀，长时间佩戴，疲劳和冲击性能。它已成为寻找镀铬替代越来越重要，因为在电镀过程有关的环境问题。它不是镀金属铬，就像是中六价铬离子电镀过程中释放的烟雾问题。由于六价铬是一种致癌物质，环保局已制定的规则来限制铬释放到环境和安全已经制定了新的规则，大大降低了铬雾暴露限制。欧洲联盟也走向限制铬的使用。虽然欧盟指令都集中在汽车、电子、航空航天用尚未解决的镀硬铬，铬对限制使用的总体趋势是明确的。由于镀铬应用非常之广，因此，国内外许多研究者一直致力于代镀铬技术的研究，涉及的技术有：电镀、热喷涂、堆焊等。就电镀技术来说，电镀代替装饰铬的合金主要有锡-钴、锡-镍、镍-钨、钴-钨合金，而研究的代替镀硬铬的合金则主要有镍基合金，即镍-钨、镍-磷、镍-硼、镍-钼合金。对镍-钨合金来说，当合金镀层中含钨量为20%~30%时，显微硬度为450-500Hv，经350-400℃热处理后，硬度可达1000-1200Hv。此时，当镀层中含钨量超过25%，镀层脆性增加，镀层与铁基材料的结合力不好。对镍-钨-磷合金来说，在电镀镍-钨合金中加入一定量的次磷酸钠，即可得到镍-钨-磷合金，经300℃热处理后，硬度可达1200Hv,但脆性仍很大，结合力未得到改善，且镀厚也存在问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种钴基三元合金代替镀硬铬环保电镀配方及其制备方法，其解决六价铬环境污染问题，以及镀层硬度、结合力等技术难点。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：一种钴基三元合金代替镀硬铬环保电镀配方，其特征在于，其由七水合硫酸钴、六水合硫酸镍、二水合钨酸钠、一水合柠檬酸、十二烷基硫酸钠组成。

本发明还提供一种钴基三元合金代替镀硬铬环保电镀配方的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：

步骤一，电镀配方中使用的原料包括：七水合硫酸钴、六水合硫酸镍、二水合钨酸钠、一水合柠檬酸、氨水、十二烷基硫酸钠

步骤二，配置过程，加入纯水入槽体中，再加入适量上述原料，搅拌至完全溶解，并适量添加相关添加剂，调节pH至合适范围，补水至液位，加热施镀；

步骤三，镀件预处理，采用化学除油或电解除油清洗，获得新鲜表面；

步骤四，施镀，调节电镀配方的pH为7，在电流密度1~5A/dm²，温度60℃下用电解液电镀，镀完清洗吹干；

步骤五，除氢，镀完后在400℃脱氢2小时；

步骤六，检测，目测是否有不良现象；用显微硬度计测试其硬度，摩擦仪检测耐摩擦性能。

本发明的积极进步效果在于：本发明所涉及钴基三元合金镀层或纳米晶镀层与基材结合力好，硬度高，耐磨性相当或优于六价铬硬铬镀层，电流效率远远高于硬铬电镀，节省电能消耗，电镀槽液稳定性好，可广泛取代硬铬电镀的应用。

具体实施方式

本发明钴基三元合金代替镀硬铬环保电镀配方由七水合硫酸钴、六水合硫酸镍、二水合钨酸钠、一水合柠檬酸、十二烷基硫酸钠组成。

实施例1：

本发明钴基三元合金代替镀硬铬环保电镀配方的原料和含量如下：

七水合硫酸钴30g/L，

六水合硫酸镍15g/L，

二水合钨酸钠30g/L，

一水合柠檬酸70g/L，

十二烷基硫酸钠0.5g/L；

调节pH为7，在电流密度1~5A/dm2，温度60℃下用电解液电镀，镀完清洗吹干。

实施例2：

本发明钴基三元合金代替镀硬铬环保电镀配方的原料和含量如下：

七水合硫酸钴60g/L，

六水合硫酸镍10g/L，

二水合钨酸钠50g/L，

一水合柠檬酸100g/L，

十二烷基硫酸钠0.25g/L；

调节pH为6.5，在电流密度1~5A/dm2，温度80℃下用电解液电镀，镀完清洗吹干。

实施例3：

本发明钴基三元合金代替镀硬铬环保电镀配方的原料和含量如下：

七水合硫酸钴80g/L，