本發(fā)明涉及永磁釹鐵硼磁鋼表面防腐技術領域，具體地講是一種永磁釹鐵硼磁鋼表面電鍍銅鎳合金鍍層的方法。

背景技術：
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永磁釹鐵硼磁鋼的化學性質極為活潑，晶界中的富釹相極易產生晶界腐蝕，另外燒結釹鐵硼孔隙率高，材料疏松，表面狀態(tài)差，所以對防腐要求極高。

傳統(tǒng)的釹鐵硼磁鋼鍍鎳一般采用鎳銅鎳工藝，由于鎳的空隙較大，所以在外鎳之前鍍上一層致密的銅層，提高防腐性能；由于釹鐵硼材料的電位差與銅相差不大，難以在零件上直接鍍銅，所以在鍍銅層之前先鍍上一層底鎳；使用多層鍍層，浪費鍍材，且影響永磁釹鐵硼磁鋼的老化性能。

技術實現(xiàn)要素：
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本發(fā)明的目的是克服上述已有技術的不足，提供一種永磁釹鐵硼磁鋼表面電鍍銅鎳鍍層的方法；主要解決現(xiàn)有的釹鐵硼磁鋼老化不好的問題。

本發(fā)明的技術方案：一種永磁釹鐵硼磁鋼表面電鍍銅鎳合金鍍層的方法，其特征在于，包括以下的工藝步驟：

a前處理，永磁釹鐵硼磁鋼進行表面脫脂除油后，經溢流的純水、硝酸、純水清洗，然后超聲波去灰，經水洗，超聲波純水洗后，放入酒精脫水，并吹干；

b烘干，將經過酒精脫水后的永磁釹鐵硼磁鋼放入烘箱烘干后，將永磁釹鐵硼磁鋼置入多弧離子鍍膜機；

c等離子清洗，將多弧離子鍍膜機真空室抽真空，關閉光柵閥，通入氬氣，開啟偏壓電源清洗，開啟弧源，等離子清洗；

d鍍銅，關閉弧源，開啟光柵閥，關閉氬氣，重新抽真空，關閉光柵閥，再次通入氬氣，將多弧離子鍍膜機內真空維持在2×10^-1pa~8×10^-1pa，開啟弧源，并且將電流維持在40A~90A，鍍銅0.5-5小時；

e降溫，電鍍完成，關閉弧源，永磁釹鐵硼磁鋼表面溫度降至20℃~80℃打開爐門，取出永磁釹鐵硼磁鋼；

f噴砂，將永磁釹鐵硼磁鋼置于噴砂機中，采用玻璃珠噴砂;

g鍍鎳，將噴砂完成的永磁釹鐵硼磁鋼放入光亮鎳槽中進行鍍鎳，電鍍過程中電流20~50A，槽液Ph3.5~5，槽液中硫酸鎳含量250~400g/L，氯化鎳40~50g/L，硼酸40~50g/L。

進一步的，a步驟所述的硝酸清洗，硝酸質量分數為4%~5%；所述的酒精脫水，酒精的質量分數為98%以上。

進一步的，b步驟所述的烘箱烘干溫度為50~80℃，時間0.5~3h。

進一步的，c步驟所述的偏壓電源為800V~1200V。

進一步的，d步驟所述的鍍銅采用物理方法，為多弧真空蒸鍍或離子濺射PVD鍍膜。

進一步的，f步驟所述的玻璃珠噴砂，玻璃珠為60~300目，噴砂時間2~20min。

本發(fā)明所述的一種永磁釹鐵硼磁鋼表面電鍍銅鎳合金鍍層的方法與已有技術相比具有突出的實質性特點和顯著進步：

1、采用復合鍍層，因為銅層本身比較致密，在現(xiàn)有的鎳銅鎳鍍層中起到主要的防腐作用，而底鎳則是為了鍍銅而增加的鍍層，對防腐性能沒有貢獻，反而會影響磁鋼的老化性能；本發(fā)明采用多弧離子鍍鍍銅，取消底鎳工序，在節(jié)省成本的同時，不影響防腐效果，提高老化性能；

2、采用多弧離子鍍鍍銅取代原有的絡合物鍍銅，節(jié)能環(huán)保，減輕了污水處理的壓力；

3、對鍍銅后的零件進行噴砂操作，減少銅層表面的大顆粒，降低零件表面粗糙度；

4、在鍍膜之前，增加等離子清洗的工序，對磁鋼表面進行進一步活化，提高零件表面與銅層的結合力；

5、將電流控制在40~90A，降低電流以減少大顆粒的產生；

6、鍍銅后再進行光亮鎳電鍍，提高零件的耐磨性，優(yōu)化釹鐵硼磁鋼的外觀。

具體實施方式：

為了更好地理解與實施，下面結合實施例對本發(fā)明進行詳細說明；所舉實施例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限制本發(fā)明的范圍。

對比例1，采用傳統(tǒng)鎳銅鎳工藝電鍍釹鐵硼磁鋼方法如下：

a將永磁釹鐵硼磁鋼進行表面脫脂，先使用純水清洗，然后用質量分數5%的硝酸清洗，再使用純水清洗，超聲波去灰，用1%的硝酸活化，水洗；

b將釹鐵硼磁鋼置于底鎳槽中，其中硫酸鎳含量330g/L，氯化鎳45g/L，硼酸45g/L，溫度50℃，pH為4.3，電流35A；

c將鍍鎳后的釹鐵硼磁鋼經過純水清洗后，迅速進入銅槽，控制槽液中銅離子25g/L，焦磷酸根180g/L，pH8.8，電流35A；

d將鍍銅后的釹鐵硼磁鋼經過純水清洗后，迅速進入亮鎳槽，其中硫酸鎳含量330g/L，氯化鎳45g/L，硼酸45g/L，溫度50℃，pH為4.7，電流35A；

e電鍍完成，將釹鐵硼磁鋼置于120℃的甩干機中甩干；

通過調整電鍍時間，得到不同厚度的鍍層。得到銀白色光亮的鍍層，表面光滑，無凸起，鼓泡，孔隙。

實施例1，采用本發(fā)明中多弧離子鍍鍍銅后再電鍍槽中鍍鎳的方法，步驟如下：

a永磁釹鐵硼磁鋼進行表面脫脂除油后，在溢流的純水洗槽中清洗40s，確保清洗干凈，然后用質量分數為5%的硝酸清洗，再經過純水清洗，超聲波去灰，水洗，超聲波純水洗，然后放入質量分數98%以上的酒精脫水，并吹干；

b將經過酒精脫水后的永磁釹鐵硼磁鋼放入溫度為60℃的烘箱烘干1h，后將永磁釹鐵硼磁鋼置入多弧離子鍍膜機；

c將多弧離子鍍膜機真空室內抽真空至7×10^-3pa，關閉光柵閥，后通入氬氣100L/min，將爐內真空調節(jié)在3×10^-1pa，開啟800V偏壓電源清洗10min，開啟弧源，等離子清洗3min；

d關閉弧源，調節(jié)偏壓電源100V，開啟光柵閥，關閉氬氣，重新將真空抽至2×10^-3pa，關閉光柵閥，再次通入氬氣，將多弧離子鍍膜機內真空維持在4.1×10^-1pa，開啟弧源，并且將電流維持在40A，偏壓電源電壓維持在100V，電鍍5小時；

e電鍍完成，關閉弧源，偏壓調至800V，氬氣與真空系統(tǒng)均處于正常開啟狀態(tài)，利用氬氣的保護作用，防止磁鋼表面鍍層在高溫條件下氧化，零件表面溫度降至50℃打開爐門，取出永磁釹鐵硼磁鋼；

f將永磁釹鐵硼磁鋼置于噴砂機中，采用180目的玻璃珠噴砂10min，減少多弧離子鍍鍍層表面的顆粒，降低鍍層表面粗糙度，噴砂過程中噴槍壓力0.4MPa,噴槍與磁鋼距離30cm，噴砂完成后，測量表面Ra在1.6之間；

g 將噴砂完成的永磁釹鐵硼磁鋼放入光亮鎳槽中進行鍍鎳，其中硫酸鎳含量330g/L，氯化鎳45g/L，硼酸45g/L，溫度50℃，pH為4.7，電流35A；

得到銀白色光亮的鍍層，表面光滑，無凸起，鼓泡，孔隙。

實施例2，同實施例，不同之處是，a步驟的硝酸的質量分數為4%；b步驟的烘箱溫度為80℃，烘干0.5h；c步驟的偏壓電源為1200V；d步驟多弧離子鍍膜機內真空維持在8×10^-1pa，電流維持在90A，電鍍0.5小時；e步驟零件表面溫度降至80℃打開爐門；f步驟采用60目的玻璃珠噴砂20min；g步驟槽液中硫酸鎳含量400g/L，氯化鎳40g/L，硼酸40g/L，pH為5.0，電流50A。

實施例3，同實施例1，不同之處是，a步驟的硝酸的質量分數為4.5%；b步驟的烘箱溫度為50℃，烘干3.0h；c步驟的偏壓電源為1000V；d步驟多弧離子鍍膜機內真空維持在2×10^-1pa，電流維持在60A，電鍍2小時；e步驟零件表面溫度降至20℃打開爐門；f步驟采用300目的玻璃珠噴砂2min；g步驟槽液中硫酸鎳含量250g/L，氯化鎳50g/L，硼酸50g/L，pH為3.5，電流20A。

通過控制鍍膜時間得到不同厚度的鍍層，將不同厚度的鍍層的釹鐵硼磁鋼進行中性鹽霧試驗、老化測試和結合力試驗對比。

表1 對比結果 厚度單位：μm

中性鹽霧試驗采用ISO 9227-2006標準，鹽霧試驗箱內質量分數5% NaCl溶液連續(xù)噴霧，35℃。

老化試驗是將零件飽和充磁后，測試試驗前磁通，然后粘在鋁板上，在140℃的烘箱內烘烤2h后取出放至室溫，測試試驗后的磁通，計算出老化衰減。

結合力實驗采用微機控制電子萬能試驗機，進行剪切力測試。

從表1對比結果來看，本發(fā)明在永磁釹鐵硼磁鋼上面鍍銅鎳鍍層，在防腐特性、老化性能、結合力方面優(yōu)勢明顯，具有良好的應用前景。