[发明专利]高强度钢低氢脆碱性锌镍合金电镀方法

说明书

本发明提供一种高强度钢低氢脆碱性锌镍合金电镀方法，其包括高强度钢表面活化过程、镀液配制过程、锌镍合金电镀过程、清洗与除氢过程和钝化过程等步骤。本发明提供的高强度钢低氢脆碱性锌镍合金电镀方法通过使用该配方的高强度钢表面低氢脆碱性电镀锌镍合金镀液镀层分散性好，扩大了电镀过程允许的温度范围，电镀允许的温度宽度超过20℃，提升了电镀操作的工艺性，减少了镀层夹杂，而且镀层络合剂稳定，提升防腐性能。

技术领域

本发明属于锌镍合金电镀表面处理的技术领域，具体涉及一种高强度钢低氢脆碱性锌镍合金电镀方法。

背景技术

锌镍合金镀层不仅具有优良的耐蚀性能，而且具有良好的性价比。电镀锌-镍合金工艺自20世纪初提出及研究以来，经过几十年的发展，已经出现酸性、碱性多种电镀体系，镀层性能也有很大提高。在很多领域锌镍合金都已经得到研究和应用。但大多数锌镍合金的应用多集中在普通低碳钢与结构钢上，高强度刚上应用极少，并且酸性体系容易对高强度钢基体有很强的的氢脆敏感性，容易导致氢脆断裂，因此选用碱性体系，可以降低氢脆敏感性，同时不同络合剂、光亮剂的添加对镀层的分散以及镀层电镀条件都产生不同的影响，普遍使用的电镀锌镍合金电镀液电镀参数中电镀的温度范围较小，镀层存在夹杂，有些镀液稳定性不够。这些都是锌镍合金电镀中存在的问题。

发明内容

本发明旨在解决的技术问题是提供一种适用于高强度钢表面低氢脆碱性电镀锌镍合金的方法，该技术通过对高强度钢表面进行浸蚀活化，提升镀层结合力，继而在其表面使用镍主盐、氧化锌、络合剂、光亮剂等配置的电镀液中进行电镀，按照一定工艺参数电镀后使用三价铬钝化，形成的镀层耐蚀性巨大提升，其他性能均满足要求，同时起到低氢脆绿色环保的作用。

为解决以上问题，本发明的具体技术方案如下：

一种高强度钢低氢脆碱性锌镍合金电镀方法，包括以下步骤：

1)高强度钢表面活化过程：采用弱浸蚀液在室温条件下，对钢表面进行弱浸蚀，时间少于10s，防止过渡腐蚀造成吸氢。弱浸蚀液，需根据制件尺寸和数量确定配制量，1L弱浸蚀液处理3-5dm²的制件表面，采用3％-8％(质量百分比m/m)的盐酸溶液配制弱浸蚀液。选取低浓度的盐酸溶液轻微活化表面，活化时间尽量减少，防止酸中氢含量过高导致的吸氢现象出现。

2)镀液配制过程：配制由镍主盐、氧化锌、络合剂、光亮剂按照比例配制而成。按照比例混合后，锌离子浓度5-12g/L，镍离子浓度0.5-1.6g/L为宜。镀液的镍主盐，主要成分为六水合硫酸镍、N-(2-羟乙基)二乙撑三胺。其中六水合硫酸镍0.5-1g/L，N-(2-羟乙基)二乙撑三胺50-100g/L。镀液的络合剂主要成分二乙撑三胺、酒石酸钠。其中二乙撑三胺3-8g/L，酒石酸钠0.1-0.3g/L。镀液的光亮剂主要成分为1,4-丁炔二醇、N-羟乙基烟酸内盐，苯并三氮唑、丙烷磺酸吡啶嗡。其中1,4-丁炔二醇0.5-1g/L、N-羟乙基烟酸内盐0.01-0.05g/L，苯并三氮唑0.01-0.02g/L、丙烷磺酸吡啶嗡0.2-0.8g/L。

3)锌镍合金电镀过程：步骤1)活化后的高强度钢表面的低氢脆碱性电镀锌镍合金在下面工艺参数下进行：温度20-40℃，电流密度0.5-4A/dm²，氢氧化钠浓度80～120g/l，使用镍极板。

4)清洗与除氢过程：步骤3)中电镀完成后，使用流动冷水清洗电镀表面，后将高强度钢制件按照材料强度在规定的温度与时间下进行除氢。