專利名稱：一種超硬合金陶瓷化學(xué)復(fù)合液及其制備施鍍方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到金屬陶瓷合金領(lǐng)域，特別是涉及到一種金屬陶瓷復(fù)合鍍的技術(shù)。
背景技術(shù)：
據(jù)統(tǒng)計(jì)，至今金屬模具報(bào)廢失效，80%以上是由于表面失效造成的。因此通過各種表面工程手段，改變模具表面金相組織，提高抗腐蝕、抗磨損、抗疲勞等性能。提高模具的使用壽命至關(guān)重要，在傳統(tǒng)表面改性化學(xué)熱處理中，要達(dá)到表面合金化，需將工件混合一定的化合物密封在容器中，升溫至1000°c以上，保溫10小時(shí)以上。模具在高溫環(huán)境狀態(tài)下不可避免地產(chǎn)生熱應(yīng)力變形，而且滲層只有50微米。適應(yīng)不了現(xiàn)在產(chǎn)品的精度要求，限制了其應(yīng)用。中國(guó)專利《碳納米管鎳基耐磨耐熱復(fù)合鍍層的制備工藝》，專利號(hào)200510026372. 2。公開了一種一種碳納米管鎳基耐磨耐熱復(fù)合鍍層的制備工藝，包括以下工藝步驟⑴工件表面預(yù)處理；⑵電凈；⑶2號(hào)活化液活化；⑷3號(hào)活化液活化；(5)特殊鎳打底；(6)采用碳納米管電刷鍍液進(jìn)行電刷鍍復(fù)合鍍層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明制備工藝簡(jiǎn)單可靠，有利于獲得性能均勻穩(wěn)定、硬度高、耐磨耐熱的，可以滿足大部分耐磨耐熱零部件需要的耐磨鍍層。但該液在使用四到五個(gè)周期時(shí)，穩(wěn)定性變差、易分解、鍍層易脫落。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種鍍速快、硬度高、鍍層牢固、壽命長(zhǎng)、可循環(huán)補(bǔ)充使用的超硬合金陶瓷化學(xué)復(fù)合液及其制備施鍍方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種超硬合金陶瓷化學(xué)復(fù)合液，該復(fù)合液含有下述原料按重量份數(shù)制備而成主鹽5_35g、還原劑5_35g、絡(luò)合劑2_25g、緩沖劑l_30g、陽(yáng)離子表面活性劑0. 003-0. lg、碳化硼 4-18g、去離子水 800-1500mL ；上述主鹽是硫酸鎳、次磷酸鎳、氯化鎳、醋酸鎳、氨基磺酸鎳中任選一種；上述還原劑是次磷酸鈉、硼氫化鈉、二甲基胺硼烷、二乙基胺硼烷中任選一種；上述絡(luò)合劑是乳酸、檸檬酸、丁二酸、氨基乙酸、羥基乙酸、蘋果酸、酒石酸、硼酸中任選一種；上述緩沖劑是醋酸鈉、冰醋酸、無水硫酸鈉、甘氨酸、HC1、硼砂、丁二酸、硼酸、NaOH、硼酸鈉中任選一種或兩種；上述陽(yáng)離子表面活性劑是十六烷基三甲基溴化銨、聚乙烯亞胺、全氟烴基三甲基氯化銨中任選一種。一種超硬合金陶瓷化學(xué)復(fù)合液的制備施鍍方法，包括如下步驟A.碳化硼活化處理將碳化硼置于磷酸溶液浸泡5-90分鐘，再加入去離子水稀釋到PH值為6-8，待沉淀后把面液去掉，余下溶液用金屬容器裝起，放置超聲波攪拌震蕩5-30分鐘后，用1000-2000#濾網(wǎng)過濾雜質(zhì)，用氨水溶液或氫氧化鈉溶液調(diào)pH至4. 4-5. 1，配成碳化硼混合液，簡(jiǎn)稱A液，備用；B.在去離子水10_40mL中加入主鹽，使其充分溶解，攪勻過濾雜質(zhì)后，配成B液備用；C.在去離子水5_30mL中加入還原劑，使其充分溶解，攪勻過濾雜質(zhì)后，配成C液備用；D.在去離子水5_25mL中加入絡(luò)合劑，使其充分溶解，攪勻過濾雜質(zhì)后，配成D液備用；E.在去離子水5_30mL中加入緩沖劑，使其充分溶解，攪勻過濾雜質(zhì)后，配成E液備用；F.在去離子水5-10mL中加入陽(yáng)離子表面活性劑攪勻，配成F液備用；G.將F液緩慢加入A液并不斷攪拌，配成G液備用；H.將D液、E液緩慢加入B液并不斷攪拌，攪勻后過濾雜質(zhì)，配成H液備用；I.將C液緩慢加入H液并不斷攪拌，配成I液備用；J.用去離子水將I液稀釋到體積IOOOmL ；K.再用硫酸、氫氧化鈉溶液或氨水溶液調(diào)節(jié)I液的pH值為4. 4-5. 1 ；L.將I液放入鍍槽中對(duì)工件施鍍10-60分鐘后，緩慢加入G液并不斷攪拌，并繼續(xù)施鍍0. 1-10小時(shí)。上述去離子水溫度>60°C小于71°C。上述磷酸溶液濃度為0.5-50%，容積為IO-IOOmL ；上述氫氧化鈉溶液濃度為0. 5-50% ；上述氨水溶液濃度為0. 5-50% ；上述硫酸溶液濃度為10-20%。一種超硬合金陶瓷化學(xué)復(fù)合液，由下述原料按重量份數(shù)制備而成主鹽硫酸鎳10g、還原劑次磷酸鈉15g、絡(luò)合劑硼酸15g、緩沖劑醋酸鈉15g、陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨0. 03g、碳化硼6. Sg、大于60°C小于71°C去離子水800-1500mL本專利的有益效果是1、本發(fā)明與普通常規(guī)的化學(xué)復(fù)合鍍液相比，具有鍍速高、鍍液性能穩(wěn)定，每小時(shí)可達(dá)70um以上。2、本發(fā)明的熱處理方式用10千瓦Nd: YAC激光器脈沖振蕩，以IOmm聚焦光斑，用每秒5mm的速度掃描。其硬度可達(dá)HV3000以上。3、本發(fā)明應(yīng)用于拉伸沖壓模具上，壽命可提高30倍以上。下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說明
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1一種超硬合金陶瓷化學(xué)復(fù)合液，由下述原料按重量份數(shù)制備而成主鹽硫酸鎳10g、還原劑次磷酸鈉15g、絡(luò)合劑硼酸15g、緩沖劑醋酸鈉15g、陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨0. 03g、碳化硼6. 8g、65°C去離子水1000mL。一種超硬合金陶瓷化學(xué)復(fù)合液的制備施鍍方法，包括如下步驟A.碳化硼活化處理將碳化硼置于磷酸溶液浸泡80分鐘，再加入去離子水稀釋到PH值為7，待沉淀后把面液去掉，余下溶液用金屬容器裝起，放置超聲波攪拌震蕩10分鐘后，用1500#濾網(wǎng)過濾雜質(zhì)，用氨水溶液或氫氧化鈉溶液調(diào)pH = 5，配成碳化硼混合液，簡(jiǎn)稱A液，備用；BC用；D用；E用；FGHIJKL鍍5小時(shí)。上述磷酸溶液濃度為10%，容積為50mL ；上述氫氧化鈉溶液濃度為10% ；上述氨水溶液濃度為10% ；上述硫酸溶液濃度為15%。實(shí)施例2 一種超硬合金陶瓷化學(xué)復(fù)合液，該合成液含有下述原料按重量份數(shù)制備而成主鹽醋酸鎳30g、還原劑硼氫化鈉35g、絡(luò)合劑檸檬酸20g、緩沖劑無水硫酸鈉25g、陽(yáng)離子表面活性劑聚乙烯亞胺0. 08g、碳化硼15g、70°C去離子水1000mL。一種超硬合金陶瓷化學(xué)復(fù)合液的制備施鍍方法，包括如下步驟A.碳化硼活化處理將碳化硼置于磷酸溶液浸泡70分鐘，再加入去離子水稀釋到PH值為7，待沉淀后把面液去掉，余下溶液用金屬容器裝起，放置超聲波攪拌震蕩30分鐘后，用1700#濾網(wǎng)過濾雜質(zhì)，用氨水溶液或氫氧化鈉溶液調(diào)pH至5. 1，配成碳化硼混合液，簡(jiǎn)稱A液，備用；B.在去離子水30mL中加入主鹽，使其充分溶解，攪勻過濾雜質(zhì)后，配成B液備用；C.在去離子水30mL中加入還原劑，使其充分溶解，攪勻過濾雜質(zhì)后，配成C液備用；D.在去離子水25mL中加入絡(luò)合劑，使其充分溶解，攪勻過濾雜質(zhì)后，配成D液備用；E.在去離子水30mL中加入緩沖劑，使其充分溶解，攪勻過濾雜質(zhì)后，配成E液備用；F.在去離子水IOmL中加入陽(yáng)離子表面活性劑攪勻，配成F液備用；G.將F液緩慢加入A液并不斷攪拌，配成G液備用；H.將D液、E液緩慢加入B液并不斷攪拌，攪勻后過濾雜質(zhì)，配成H液備用；
在去離子水IOmL中加入主鹽，使其充分溶解，攪勻過濾雜質(zhì)后，配成B液備用；.在去離子水IOmL中加入還原劑，使其充分溶解，攪勻過濾雜質(zhì)后，配成C液備
.在去離子水IOmL中加入絡(luò)合劑，使其充分溶解，攪勻過濾雜質(zhì)后，配成D液備
.在去離子水IOmL中加入緩沖劑，使其充分溶解，攪勻過濾雜質(zhì)后，配成E液備
.在去離子水IOmL中加入陽(yáng)離子表面活性劑攪勻，配成F液備用；
.將F液緩慢加入A液并不斷攪拌，配成G液備用；
.將D液、E液緩慢加入B液并不斷攪拌，攪勻后過濾雜質(zhì)，配成H液備用；
.將C液緩慢加入H液并不斷攪拌，配成I液備用；
.用去離子水將I液稀釋到體積IOOOmL ；
.再用硫酸、氫氧化鈉溶液或氨水溶液調(diào)節(jié)I液的PH = 5 ；
.將I液放入鍍槽中對(duì)工件施鍍30分鐘后，緩慢加入G液并不斷攪拌，并繼續(xù)施
I.將C液緩慢加入H液并不斷攪拌，配成I液備用；J.用去離子水將I液稀釋到體積IOOOmL ；K.再用硫酸、氫氧化鈉溶液或氨水溶液調(diào)節(jié)I液的pH值為4. 5 ；L.將I液放入鍍槽中對(duì)工件施鍍50分鐘后，緩慢加入G液并不斷攪拌，并繼續(xù)施鍍8小時(shí)。上述磷酸溶液濃度為20%，容積為SOmL ；上述氫氧化鈉溶液濃度為20% ；上述氨水溶液濃度為20% ；上述硫酸溶液濃度為20%。
權(quán)利要求
1.一種超硬合金陶瓷化學(xué)復(fù)合液，其特征在于該復(fù)合液含有下述原料按重量份數(shù)制備而成主鹽5-35g、還原劑5-35g、絡(luò)合劑2-25g、緩沖劑l_30g、陽(yáng)離子表面活性劑0. 003-0. lg、碳化硼 4-18g、去離子水 800-1500mL ；上述主鹽是硫酸鎳、次磷酸鎳、氯化鎳、醋酸鎳、氨基磺酸鎳中任選一種；上述還原劑是次磷酸鈉、硼氫化鈉、二甲基胺硼烷、二乙基胺硼烷中任選一種；上述絡(luò)合劑是乳酸、檸檬酸、丁二酸、氨基乙酸、羥基乙酸、蘋果酸、酒石酸、硼酸中任選一種；上述緩沖劑是醋酸鈉、冰醋酸、無水硫酸鈉、甘氨酸、HC1、硼砂、丁二酸、硼酸、NaOH、硼酸鈉中任選一種或兩種；上述陽(yáng)離子表面活性劑是十六烷基三甲基溴化銨、聚乙烯亞胺、全氟烴基三甲基氯化銨中任選一種。
2.一種超硬合金陶瓷化學(xué)復(fù)合液的制備施鍍方法，其特征在于包括如下步驟A.碳化硼活化處理將碳化硼置于磷酸溶液浸泡5-90分鐘，再加入去離子水稀釋到pH值為6-8，待沉淀后把面液去掉，余下溶液用金屬容器裝起，放置超聲波攪拌震蕩5-30分鐘后，用1000-2000#濾網(wǎng)過濾雜質(zhì)，用氨水溶液或氫氧化鈉溶液調(diào)pH至4. 4-5. 1，配成碳化硼混合液，簡(jiǎn)稱A液，備用；B.在去離子水10-40mL中加入主鹽，使其充分溶解，攪勻過濾雜質(zhì)后，配成B液備用；C.在去離子水5-30mL中加入還原劑，使其充分溶解，攪勻過濾雜質(zhì)后，配成C液備用；D.在去離子水5-25mL中加入絡(luò)合劑，使其充分溶解，攪勻過濾雜質(zhì)后，配成D液備用；E.在去離子水5-30mL中加入緩沖劑，使其充分溶解，攪勻過濾雜質(zhì)后，配成E液備用；F.在去離子水5-10mL中加入陽(yáng)離子表面活性劑攪勻，配成F液備用；G.將F液緩慢加入A液并不斷攪拌，配成G液備用；H.將D液、E液緩慢加入B液并不斷攪拌，攪勻后過濾雜質(zhì)，配成H液備用；I.將C液緩慢加入H液并不斷攪拌，配成I液備用；J.用去離子水將I液稀釋到體積IOOOmL ；K.再用硫酸、氫氧化鈉溶液或氨水溶液調(diào)節(jié)I液的pH值為4. 4-5. 1 ；L.將I液放入鍍槽中對(duì)工件施鍍10-60分鐘后，緩慢加入G液并不斷攪拌，并繼續(xù)施鍍0. 1-10 小時(shí)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超硬合金陶瓷化學(xué)復(fù)合液的制備施鍍方法，其特征在于上述去離子水溫度> 60°C小于71 °C。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種超硬合金陶瓷化學(xué)復(fù)合液的制備施鍍方法，其特征在于上述磷酸溶液濃度為0. 5-50%，容積為IO-IOOmL ；上述氫氧化鈉溶液濃度為0. 5-50%；上述氨水溶液濃度為0. 5-50% ；上述硫酸溶液濃度為10-20%。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超硬合金陶瓷化學(xué)復(fù)合液，其特征在于由下述原料按重量份數(shù)制備而成主鹽硫酸鎳10g、還原劑次磷酸鈉15g、絡(luò)合劑硼酸15g、緩沖劑醋酸鈉15g、陽(yáng)離子表面活性劑十六烷基三甲基溴化銨0. 03g、碳化硼6. Sg、大于60°C小于71°C去離子水800-1500mLo
全文摘要
本發(fā)明涉及一種超硬合金陶瓷化學(xué)復(fù)合液及其制備施鍍方法，該復(fù)合液由主鹽、還原劑、絡(luò)合劑、緩沖劑、碳化硅、氧化鎂、陽(yáng)離子表面活性劑、碳化硼、去離子水制備而成。本發(fā)明與普通常規(guī)的化學(xué)復(fù)合鍍液相比，具有鍍速高、鍍液性能穩(wěn)定，每小時(shí)可達(dá)70um以上。本發(fā)明的熱處理方式用10千瓦Nd:YAC激光器脈沖振蕩，以10mm聚焦光斑，用每秒55mm的速度掃描。其硬度可達(dá)HV3000以上。本發(fā)明應(yīng)用于拉伸沖壓模具上，壽命可提高30倍以上。
文檔編號(hào)C23C18/36GK102392235SQ20111036478
公開日2012年3月28日 申請(qǐng)日期2011年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月9日
發(fā)明者程紹鵬 申請(qǐng)人:程紹鵬