一種硫酸鹽系環(huán)保電鍍方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及電鍛技術(shù)領(lǐng)域，尤其設(shè)及一種硫酸鹽系環(huán)保電鍛方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電鍛銘有廣泛的應(yīng)用。銘鍛層外觀優(yōu)美，硬度高，耐蝕和耐磨性好，不僅可用作裝 飾性鍛層，而且可作功能性鍛層。六價(jià)銘鍛銘是最普遍的工業(yè)化應(yīng)用工藝。然而，化(VI)對(duì) 環(huán)境和人體健康有嚴(yán)重的危害，其危害的潛伏期很長(zhǎng)，是一種毒性極強(qiáng)的強(qiáng)烈致癌物，也是 嚴(yán)重的腐蝕介質(zhì)。相對(duì)而言，Ξ價(jià)銘鍛銘具有六價(jià)銘鍛銘無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)，如毒性較低、廢 水處理較簡(jiǎn)單、生產(chǎn)中無(wú)銘霧污染等。隨著世界各國(guó)對(duì)環(huán)境問(wèn)題的日益關(guān)注，傳統(tǒng)的六價(jià)銘 鍛銘工藝將逐漸被取代和淘汰，Ξ價(jià)銘鍛銘必將得到應(yīng)用和推廣。
[0003] 相對(duì)于六價(jià)銘鍛銘，Ξ價(jià)銘鍛銘的主要優(yōu)點(diǎn)有：
[0004] 1)鍛液污染較化(W低，其毒性?xún)H為化(W的1%，且電鍛過(guò)程不產(chǎn)生銘霧； 陽(yáng)〇化]2)鍛液銘的含量低，僅為化(VI)鍛液的20%~10%，帶出損失少，污水處理簡(jiǎn) 單；
[0006] 扣沉積速度快，電流效率較高，約為Cr(W電鍛的2倍；
[0007] 4)鍛液分散能力和覆蓋能力較銘酸鍛液好，一般不需要輔助陽(yáng)極，厚度較均勻，掛 具簡(jiǎn)單；
[0008] 5)光亮電流密度范圍較寬，能適合形狀較復(fù)雜的零件鍛銘；
[0009] 6)鍛液可在常溫或較低溫度下工作，節(jié)約能源；
[0010] 7)鍛層為不連續(xù)微裂紋銘，耐腐蝕性高于化(W鍛層，硬度不低于化(W銘層； W11] 8)電鍛過(guò)程中，電流中斷后繼續(xù)電鍛，不影響鍛層質(zhì)量；
[0012] 9)簡(jiǎn)化了陽(yáng)極系統(tǒng)并能長(zhǎng)期使用；
[0013] 10)可使用化學(xué)凈化劑如鐵氯化鐘等，無(wú)需定期清洗鍛槽，減少了停工期。
[0014] 相對(duì)于六價(jià)銘鍛銘，Ξ價(jià)銘鍛銘的主要缺點(diǎn)有：
[001引 1)銘為多價(jià)態(tài)金屬，/iCr2072VC戶(hù))=1.33V痛電鍛過(guò)程中，鍛液中的Cr3+會(huì)在 陽(yáng)極被氧化成Cr(VI)，毒害鍛液；
[0016] 2)鍛液對(duì)雜質(zhì)較為敏感，管理維護(hù)要求較為嚴(yán)格；
[0017] 3)使用特種鐵陽(yáng)極或金屬氧化物電極，致使生產(chǎn)成本較高；
[0018] 4)鍛液中有十余種成分，鍛液穩(wěn)定性差，工藝難W控制和調(diào)整；
[0019] 5)鍛層色澤還不理想，尤其是，隨著厚度的增加或電鍛時(shí)間的延長(zhǎng)，鍛層光澤變 暗；
[0020] 6)鍛液的抑范圍較窄，抑過(guò)高，將對(duì)鍛銘工藝造成不可逆損害。
[0021] 目前，Ξ價(jià)銘電鍛主要是硫酸鹽體系和氯化物體系。兩體系各有優(yōu)缺點(diǎn)，其中氯化 物體系具有導(dǎo)電好、槽壓低、鍛液分散能力和覆蓋能力及電流效率較高、光亮電流密度范圍 較寬、陽(yáng)極析氧過(guò)電勢(shì)較低及陽(yáng)極上Ξ價(jià)銘不易被氧化等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是電流密度高時(shí)，陽(yáng)極 有氯析出，污染較重，對(duì)設(shè)備腐蝕重。硫酸鹽體系雖然在鍛液的導(dǎo)電性、分散能力、覆蓋能 力、電流效率和光亮電流密度范圍等方面相對(duì)氯化物體系優(yōu)勢(shì)不明顯，但是卻擁有氯化物 所不具有的明顯優(yōu)勢(shì)，即陽(yáng)極沒(méi)有氯析出，無(wú)污染，對(duì)設(shè)備腐蝕小。因此，=價(jià)銘電鍛的研究 重屯、應(yīng)該是硫酸鹽體系。
[0022] 然而現(xiàn)有技術(shù)中報(bào)道的硫酸鹽系電鍛溶液及電鍛工藝仍存在令人不盡滿(mǎn)意的地 方

【發(fā)明內(nèi)容】

[0023] 本發(fā)明的目的在于提出一種硫酸鹽系環(huán)保電鍛方法，該方法采用的鍛液體系穩(wěn) 定，鍛層外觀光亮，裂紋少，結(jié)合力好。
[0024] 為達(dá)此目的，本發(fā)明采用W下技術(shù)方案：
[00巧]一種硫酸鹽系環(huán)保電鍛方法，所述電鍛工藝采用的鍛液的組成為：硫酸銘 0.S-1.Omol/L;硫酸鐘 0. 2-0. 4mol/L;漠化錠 0. 6-0.Smol/L;棚酸 1. 4-1.emol/L;次 亞憐酸鋼0. 6-0. 8mol/L;氨基乙酸1. 2-1. 4mol/L;甲醇0. 02-0. 04mol/L，亞硫酸鋼 0. 03-0. 05mol/l，硫酸亞鐵 0. 05-0. 07mol/L;甲基丙締酸甲醋 0. 03-0. 05mol/l，聚二甲基 硅氧烷0. 01-0. 03mol/L;所述的電鍛工藝為：電鍛液的抑值為2. 3-3. 6 ;電鍛時(shí)的工藝溫 度約為45-55Γ，陰極電流密度為21-23A/dm2,電鍛時(shí)間15-25分鐘，陽(yáng)極為不誘鋼電極。
[0026] 本發(fā)明創(chuàng)造性的在鍛液中增加了甲基丙締酸甲醋和聚二甲基硅氧烷兩種組分，并 確定了二者的適宜含量。經(jīng)實(shí)踐表明，增加運(yùn)兩種組分與不增加運(yùn)兩種組分的鍛層對(duì)比，鍛 層基本沒(méi)有出現(xiàn)裂紋現(xiàn)象，并且結(jié)合力大幅提高，百格刀測(cè)試無(wú)脫落現(xiàn)象。取得了意料不到 的技術(shù)效果。
[0027] 除上述本發(fā)明的關(guān)鍵組分外，電鍛液配方組分中硫酸銘為鍛液提供銘離子，硫酸 鐘和漠化錠為導(dǎo)電鹽，用來(lái)增加鍛液電導(dǎo)，提高鍛液分散能力并減少電耗；棚酸為鍛液緩沖 劑，用來(lái)維持鍛液的抑值在工藝范圍內(nèi)；氨基乙酸與Ξ價(jià)銘離子絡(luò)合，將惰性的Ξ價(jià)銘水 合物轉(zhuǎn)化為電活性高的易沉積絡(luò)離子，W提高鍛液的沉積速度和電流效率，改善鍛層質(zhì)量； 棚酸可有效穩(wěn)定鍛液的抑值，維持長(zhǎng)時(shí)間電鍛鍛液酸度的穩(wěn)定，保證鍛層的持續(xù)增厚。亞 硫酸鋼和硫酸亞鐵用來(lái)防止Ξ價(jià)銘離子被氧化為六價(jià)銘離子，同時(shí)將鍛液中已存在的六價(jià) 銘離子還原為Ξ價(jià)銘離子W提高鍛液的穩(wěn)定性和使用壽命。
[002引本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有W下優(yōu)點(diǎn)和效果：
[0029] 本發(fā)明通過(guò)對(duì)鍛液成分的調(diào)整，可W實(shí)現(xiàn)用Ξ價(jià)銘替代六價(jià)銘，環(huán)保清潔無(wú)污染， 并且制備的鍛層外觀光亮，裂紋少，結(jié)合力好。鍛液穩(wěn)定性好，使得電鍛作業(yè)容易操作。
【具體實(shí)施方式】W30] 實(shí)施例一
[0031] 一種硫酸鹽系環(huán)保電鍛方法，所述電鍛工藝采用的鍛液的組成為：硫酸銘 0.Smol/L;硫酸鐘0. 4mol/L;漠化錠0.emol/L;棚酸1.emol/L;次亞憐酸鋼0.emol/L;氨基 乙酸1. 4mol/L;甲醇0. 02mol/L，亞硫酸鋼0. 05mol/L，硫酸亞鐵0. 05mol/L;甲基丙締酸甲 醋0. 03mol/L，聚二甲基硅氧烷0. 03mol/L;所述的電鍛工藝為：電鍛液的抑值為2. 3-3. 6 ; 電鍛時(shí)的工藝溫度為45-55Γ，陰極電流密度為21-23A/dm2,電鍛時(shí)間15分鐘，陽(yáng)極為不誘 鋼電極。 w巧實(shí)施例二
[0033] 一種硫酸鹽系環(huán)保電鍛方法，所述電鍛工藝采用的鍛液的組成為：硫酸銘 1.Omol/L;硫酸鐘0.加〇1/1 ;漠化錠0.Smol/L;棚酸1. 4mol/L;次亞憐酸鋼0.Smol/L;氨基 乙酸1. 2mol/L;甲醇0. 04mol/L，亞硫酸鋼0. 03mol/L，硫酸亞鐵0. 07mol/L;甲基丙締酸甲 醋0. 05mol/L，聚二甲基硅氧烷0.Olmol/L;所述的電鍛工藝為：電鍛液的抑值為2. 3-3. 6; 電鍛時(shí)的工藝溫度為45-55Γ，陰極電流密度為21-23A/dm2,電鍛時(shí)間25分鐘，陽(yáng)極為不誘 鋼電極。
[0034] 實(shí)施例Ξ
[0035] 一種硫酸鹽系環(huán)保電鍛方法，所述電鍛工藝采用的鍛液的組成為：硫酸銘 0. 9mol/L;硫酸鐘0. 3mol/L;漠化錠0. 7mol/L;棚酸1.Smol/L;次亞憐酸鋼0. 7mol/L;氨基 乙酸1. 3mol/L;甲醇0. 03mol/L，亞硫酸鋼0. 04mol/L，硫酸亞鐵0. 06mol/L;甲基丙締酸甲 醋0. 04mol/L，聚二甲基硅氧烷0. 02mol/L;所述的電鍛工藝為：電鍛液的抑值為2. 3-3. 6; 電鍛時(shí)的工藝溫度為45-55Γ，陰極電流密度為21-23A/dm2,電鍛時(shí)間20分鐘，陽(yáng)極為不誘 鋼電極。
[0036] 申請(qǐng)人聲明，本發(fā)明通過(guò)上述實(shí)施例來(lái)說(shuō)明本發(fā)明的詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程， 但本發(fā)明并不局限于上述詳細(xì)工藝設(shè)備和工藝流程，即不意味著本發(fā)明必須依賴(lài)上述詳細(xì) 工藝設(shè)備和工藝流程才能實(shí)施。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明了，對(duì)本發(fā)明的任何改進(jìn)， 對(duì)本發(fā)明產(chǎn)品各原料的等效替換及輔助成分的添加、具體方式的選擇等，均落在本發(fā)明的 保護(hù)范圍和公開(kāi)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種硫酸鹽系環(huán)保電鍍方法，其特征在于，所述電鍍工藝采用的鍍液的組成為： 硫酸鉻 〇· 8-LOmol/L;硫酸鉀(λ2-0. 4mol/L;溴化銨(λ6-0. 8mol/L;硼酸L4-L6mol/ L;次亞磷酸鈉(λ6-0. 8mol/L;氨基乙酸L2-L4mol/L;甲醇(λ02-0. 04mol/L，亞硫酸鈉 0· 03-0. 05mol/L，硫酸亞鐵 0· 05-0. 07mol/L;甲基丙烯酸甲酯 0· 03-0. 05mol/L，聚二甲基 硅氧烷0. 01-0. 03mol/L;所述的電鍍工藝為：電鍍液的pH值為2. 3-3. 6 ;電鍍時(shí)的工藝溫 度約為45-55°C，陰極電流密度為21-23A/dm2,電鍍時(shí)間15-25分鐘，陽(yáng)極為不銹鋼電極。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種硫酸鹽系環(huán)保電鍍方法，所述電鍍工藝采用的鍍液的組成為：硫酸鉻0.8-1.0mol/L；硫酸鉀0.2-0.4mol/L；溴化銨0.6-0.8mol/L；硼酸1.4-1.6mol/L；次亞磷酸鈉0.6-0.8mol/L；氨基乙酸1.2-1.4mol/L；甲醇0.02-0.04mol/L，亞硫酸鈉0.03-0.05mol/L，硫酸亞鐵0.05-0.07mol/L；甲基丙烯酸甲酯0.03-0.05mol/L，聚二甲基硅氧烷0.01-0.03mol/L；所述的電鍍工藝為：電鍍液的pH值為2.3-3.6；電鍍時(shí)的工藝溫度約為45-55℃，陰極電流密度為21-23A/dm2，電鍍時(shí)間15-25分鐘，陽(yáng)極為不銹鋼電極。
【IPC分類(lèi)】C25D3/06
【公開(kāi)號(hào)】CN105332009
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510784279
【發(fā)明人】張穎
【申請(qǐng)人】張穎
【公開(kāi)日】2016年2月17日
【申請(qǐng)日】2015年11月16日