[发明专利]一种耐蚀抗磨多层涂镀层

说明书

技术领域

本发明属于表面工程技术领域，具体涉及一种用于钢制工件表面的耐蚀抗磨多层涂镀层。

背景技术

随着现代工业的飞速发展，工业产品面临的工况环境愈加恶劣，基于零部件寿命、可靠 性、可维护以及节约成本的考虑，对零件材料进行特定功能性的表面改性改良技术得到了快 速发展。而防护性涂镀层作为一种普通使用的功能涂层更是在广大工业产品上得到了普遍应 用，这其中电镀锌、镀镉涂层即是其中的代表涂层。

由于纯镀锌涂层耐蚀寿命较短(中性盐雾试验≤500h)，镀镉存在剧毒和严重的环境污 染问题，多年来人们致力于开发锌基合金共沉积，常见的是在镀锌液中引入铁族金属，如Ni、 Fe、Co、Cr、Ti、Mn、V等，形成以锌为主的共沉积层，这些合金共沉积层比通常使用的纯 锌镀层具有更加优良的防护性能，常用作高耐蚀性镀层，同时其加工性能优异，在国外已经 得到了广泛应用，国内也已经将锌基合金共沉积层应用于电缆桥架、煤矿井下液压支架、汽 车钢板及航空、军工产品等，大大提高了产品的耐蚀性，并节省了原材料。

而在更加恶劣工况下工作的部件，随着对防护性镀层的质量要求越来越高，传统的锌镀 层已不能满足高耐蚀性要求，除了要求更加长寿命的耐腐蚀性能外(比如中性盐雾试验 ≥4000h)，还要求涂层具有提高工件抗微动磨损、抗微粒磨损和抗冲蚀磨损的功能。

发明内容

本发明提供了一种耐蚀抗磨多层涂镀层，该涂镀层在钢制工件表面由内到外依次为：黏 接层、耐蚀层、抗磨层和封闭层；或者依次为黏接层、耐蚀层和封闭层。

其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，所述黏接层为厚度1～3μm的纯镍层。

其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，当所述涂镀层为四层时，所述耐蚀层为厚度5～25μm 的锌基合金共沉积层。

其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，当所述涂镀层为三层时，所述耐蚀层由厚度5～25μm 的锌基合金共沉积层和陶瓷相共同构成。

其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，当所述涂镀层为四层时，所述抗磨层为厚度5～25μm 的Zn-P、Ni-P和Zn-Ni-P复合层中的至少一种。

其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，当所述涂镀层为四层时，所述抗磨层由厚度5～25μm 的Zn-P、Ni-P和Zn-Ni-P复合层中的至少一种，以及陶瓷相共同构成。

其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，所述封闭层为采用有机硅、橡胶和环氧树脂中的至 少一种对镀层进行表面封闭处理所得。

其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，所述陶瓷相为TiO₂、TiC、SiO₂、SiC、Al₂O₃、ZrO₂、 Si₃N₄和BN中的至少一种。

其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，所述锌基合金共沉积层为Zn-Ni、Zn-Fe和Zn-Co共 沉积层中的至少一种。

其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，所述的Zn-Ni共沉积层中Ni的质量百分含量为 10％～15％，所述Zn-Fe共沉积层中Fe的质量百分含量为0.3％～0.7％，所述Zn-Co共沉积层 中Co的质量百分含量为0.6％～1％。

进一步的，当所述涂镀层为四层时，所述涂镀层在钢制工件表面的结合方式为：将钢制 工件表面预处理后，采取化学镀或电化学镀方法在钢制工件表面制备黏接层；再在碱性镀液 条件下，采用电化学镀方法在黏接层上沉积耐蚀层；然后采用化学镀或电化学镀方法在耐蚀 层上沉积抗磨层；最后对镀层进行封闭处理。

进一步的，当所述涂镀层为三层时，所述涂镀层在钢制工件表面的结合方式为：将钢制 工件表面预处理后，采取化学镀或电化学镀的方法在钢制工件表面制备黏接层；再在碱性镀 液条件下，采用电化学镀方法在黏接层上沉积耐蚀层；最后对镀层进行封闭处理。

其中，上述的钢制工件的预处理为电化学除油和弱浸蚀处理。

其中，上述耐蚀抗磨多层涂镀层中，所述黏接层为采取化学镀或电化学镀方法制备的1～ 3μm纯镍层。