一種鋁合金輪轂電鍍鉻方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電鍍技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種鋁合金輪轂電鍍鉻方法。
【背景技術(shù)】
[0002]鋁合金具備重量輕、比強(qiáng)度高、抗沖擊減震性等優(yōu)異性能，被認(rèn)為是汽車工業(yè)中極好的鋼輪轂替代品。鋁合金應(yīng)用于汽車工業(yè)，可以減輕汽車重量，是降低能耗和減少?gòu)U氣排放的一個(gè)有效途徑。輪轂是占整車重量較大的部件之一，利用鋁合金作為制造輪轂的材料，可以達(dá)到有效減輕車重的目的。目前，由鋁合金制造的輪轂已經(jīng)大量應(yīng)用在汽車上。然而，鋁合金的化學(xué)性質(zhì)非?；顫?，耐蝕性能差，在使用環(huán)境中易于發(fā)生點(diǎn)蝕和電偶腐蝕等破壞，對(duì)于汽車的安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，腐蝕防護(hù)是鋁合金在汽車領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)最重要的問(wèn)題之一。
[0003]目前，在鋁合金汽車輪轂上電鍍金屬組合鍍層，國(guó)際上相關(guān)的文獻(xiàn)和專利技術(shù)報(bào)道很少?，F(xiàn)有的鋁合金電鍍處理技術(shù)雖然可以在鋁合金輪轂表面成功地獲得金屬鍍層，但存在以下幾個(gè)方面的缺陷和不足:
(I)鋁合金氰化物預(yù)鍍銅工藝使用了劇毒的氰化物，對(duì)人體健康危害大且污染環(huán)境。
[0004](2)鋁合金浸鋅后在焦磷酸鹽溶液中直接電鍍銅，容易出現(xiàn)銅鍍層與鋁合金基底結(jié)合力不良。因?yàn)榻沽姿岣x子對(duì)銅離子的絡(luò)合能力差，鋁合金基底與金屬銅的電勢(shì)相差很大，在焦磷酸鹽溶液中電鍍銅時(shí)，基底鋁與銅離子發(fā)生劇烈的置換反應(yīng)，使得銅鍍層與基底的結(jié)合力下降。預(yù)鍍層的致密性不夠，在鍍酸銅時(shí)鍍件腐蝕。
[0005]因此，亟需一種在鋁合金表面進(jìn)行電鍍鉻防護(hù)層的工藝以獲得合適的鍍層。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提出一種鋁合金輪轂電鍍鉻方法，該方法可以在鋁合金輪轂表面獲得結(jié)合力強(qiáng)、耐蝕性高的金屬鍍鉻層。
[0007]為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
一種鋁合金輪轂電鍍鉻方法，該方法包括如下步驟:機(jī)械拋光—除蠟—堿洗—酸洗—活化—浸鋅—電鍍鎳—焦磷酸鹽鍍銅—電鍍鉻，其中在上述各步驟間分別用一次水水洗；
其中電鍍鎳的鍍液組成為:硫酸鎳:80-90g/L，氟離子:0.8-0.9mol/L，檸檬酸銨:15-20g/L，硫酸鈉:l-3g/L;電鍍工藝參數(shù)為:pH值:4-4.5，陰極電流密度:2-4A/dm2，溫度:約45-55°C，時(shí)間:20-30min;
其中焦磷酸鹽鍍銅的鍍液組成為:焦磷酸銅:65-75g/L，焦磷酸鉀:230-240g/L，檸檬酸銨:28-32g/L，工藝參數(shù)為:溫度:約45-50°C，陰極電流密度:2-3A/dm2，時(shí)間:12_16min ；其中電鍍鉻的鍍液組成為:鉻酐:260-280g/L，硫酸:1.5-2.5g/L，三價(jià)鉻:2.2g/L，十二烷基硫酸鈉:0.01-0.03mol/L，硫酸鈉:15_25g/L，工藝參數(shù)為:溫度:約45_55°C，陰極電流密度:16_18A/dm2，時(shí)間:10_20min。
[0008]步驟中的其它工序采用現(xiàn)有技術(shù)的常規(guī)方法即可。
[0009]本發(fā)明注重調(diào)整鍍液成分和工藝，通過(guò)對(duì)鍍液成分的調(diào)整，特別是重點(diǎn)調(diào)控電鍍鎳—焦磷酸鹽鍍銅—電鍍鉻這三個(gè)工藝步驟的鍍液成分和電鍍工藝，施鍍過(guò)程中，上述三個(gè)工藝步驟要嚴(yán)格按照上述技術(shù)方案中的參數(shù)范圍控制。采用上述方案后，可以實(shí)現(xiàn)不采用電鍍半光亮鎳、光亮鎳，以及不采用化學(xué)鍍等打底工藝，省略了這些復(fù)雜的工藝步驟，改為僅采用電鍍鎳/焦磷酸鍍銅雙層打底，達(dá)到了比采用這些工藝還要優(yōu)異的技術(shù)效果，且節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
[0010]本發(fā)明具有如下有益效果:
1.本發(fā)明方法制備的鍍鉻層耐腐性優(yōu)異，鹽霧試驗(yàn)大于260h表面未見(jiàn)變色。可適用于輪轂在雨雪爽霧復(fù)雜工況下長(zhǎng)期使用。
[0011]2.電鍍鎳/焦磷酸鍍銅雙層打底，打底鍍層致密性高，與鋁合金基底的結(jié)合力強(qiáng)，可以為后續(xù)鍍鉻提供良好的基底，使得鍍層與基體結(jié)合力高，抗剝落性能好，機(jī)械性能好。鍍層表面硬度高，可達(dá)HV1050-1150，耐摩擦和劃痕。且延伸率大于10%。
[0012]3.本發(fā)明鍍層孔隙率小于2孔/cm2，表面光潔度高，外觀光亮美觀，具有良好的裝飾性外觀。
【具體實(shí)施方式】
[0013]實(shí)施例一
一種鋁合金汽車輪轂表面鍍鉻工藝，該工藝包括如下步驟:機(jī)械拋光—除蠟—堿洗—酸洗—活化—浸鋅—電鍍鎳—焦磷酸鹽鍍銅—電鍍鉻，其中在上述各步驟間分別用一次水水洗；
其中電鍍鎳的鍍液組成為:硫酸鎳:80g/L，氟離子:0.9mol/L，檸檬酸銨:15g/L，硫酸鈉:3g/L;電鍍工藝參數(shù)為:pH值:4，陰極電流密度:4A/dm2，溫度:45°C，時(shí)間:30min;
其中焦磷酸鹽鍍銅的鍍液組成為:焦磷酸銅:65g/L，焦磷酸鉀:240g/L，檸檬酸銨:28g/L，工藝參數(shù)為:溫度:50°C，陰極電流密度:2A/dm2，時(shí)間:16min;
其中電鍍鉻的鍍液組成為:鉻酐:260g/L，硫酸:2.5g/L，三價(jià)鉻:2.0g/L，十二烷基硫酸鈉:0.03mol/L，硫酸鈉:15g/L，工藝參數(shù)為:溫度:55°C,陰極電流密度:16A/dm2，時(shí)間:20mino
[0014]實(shí)施例二
一種鋁合金汽車輪轂表面鍍鉻工藝，該工藝包括如下步驟:機(jī)械拋光—除蠟—堿洗—酸洗—活化—浸鋅—電鍍鎳—焦磷酸鹽鍍銅—電鍍鉻，其中在上述各步驟間分別用一次水水洗；
其中電鍍鎳的鍍液組成為:硫酸鎳:90g/L，氟離子:0.8mol/L，檸檬酸銨:20g/L，硫酸鈉:Ig/L;電鍍工藝參數(shù)為:pH值:4.5，陰極電流密度:2A/dm2，溫度:55°C，時(shí)間:20min;
其中焦磷酸鹽鍍銅的鍍液組成為:焦磷酸銅:75g/L，焦磷酸鉀:230g/L，檸檬酸銨:32g/L，工藝參數(shù)為:溫度:45°C，陰極電流密度:3A/dm2，時(shí)間:12min;
其中電鍍鉻的鍍液組成為:鉻酐:280g/L，硫酸:1.5g/L，三價(jià)鉻:2.2g/L，十二烷基硫酸鈉:0.0lmol/L，硫酸鈉:25g/L，工藝參數(shù)為:溫度:45°C，陰極電流密度:18A/dm2，時(shí)間:1min0
[0015]實(shí)施例三一種鋁合金汽車輪轂表面鍍鉻工藝，該工藝包括如下步驟:機(jī)械拋光4除蠟4堿洗4酸洗4活化4浸鋅4電鍍鎳4焦磷酸鹽鍍銅4電鍍鉻，其中在上述各步驟間分別用一次水水洗；
其中電鍍鎳的鍍液組成為:硫酸鎳:85g/L，氟離子:0.85mol/L，檸檬酸銨:18g/L，硫酸鈉:3g/L;電鍍工藝參數(shù)為:pH值:4.3,陰極電流密度:3A/dm2，溫度:50°C，時(shí)間:25min;
其中焦磷酸鹽鍍銅的鍍液組成為:焦磷酸銅:70g/L，焦磷酸鉀:235g/L，檸檬酸銨:30g/L，工藝參數(shù)為:溫度:47°C，陰極電流密度:2.5A/dm2，時(shí)間:14min;
其中電鍍鉻的鍍液組成為:鉻酐:270g/L，硫酸:2.0g/L，三價(jià)鉻:2.lg/L，十二烷基硫酸鈉:0.02moI/L，硫酸鈉:20g/L，工藝參數(shù)為:溫度:50°C，陰極電流密度:17A/dm2，時(shí)間:15min0
[0016]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)】
1.一種鋁合金輪轂電鍍鉻方法，該方法包括如下步驟:機(jī)械拋光4除蠟4堿洗4酸洗4活化4浸鋅4電鍍鎳4焦磷酸鹽鍍銅4電鍍鉻，其中在上述各步驟間分別用一次水水洗;其特征在于: 其中電鍍鎳的鍍液組成為:硫酸鎳:80-90g/L，氟離子:0.8-0.9mol/L，檸檬酸銨:15-20g/L，硫酸鈉:l-3g/L;電鍍工藝參數(shù)為:pH值:4-4.5，陰極電流密度:2-4A/dm2，溫度:約45-55°C，時(shí)間:20-30min; 其中焦磷酸鹽鍍銅的鍍液組成為:焦磷酸銅:65-75g/L，焦磷酸鉀:230-240g/L，檸檬酸銨:28-32g/L，工藝參數(shù)為:溫度:約45-50°C，陰極電流密度:2-3A/dm2，時(shí)間:12_16min ； 其中電鍍鉻的鍍液組成為:鉻酐:260-280g/L，硫酸:1.5-2.5g/L，三價(jià)鉻:2.2g/L，十二烷基硫酸鈉:0.01-0.03mol/L，硫酸鈉:15_25g/L，工藝參數(shù)為:溫度:約45_55°C，陰極電流密度:16-18A/dm2，時(shí)間:10_20min。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種鋁合金輪轂電鍍鉻方法，該方法包括如下步驟：機(jī)械拋光→除蠟→堿洗→酸洗→活化→浸鋅→電鍍鎳→焦磷酸鹽鍍銅→電鍍鉻。本發(fā)明重點(diǎn)調(diào)控電鍍鎳→焦磷酸鹽鍍銅→電鍍鉻這三個(gè)工藝步驟的鍍液成分和電鍍工藝，可以實(shí)現(xiàn)不采用電鍍半光亮鎳、光亮鎳，以及不采用化學(xué)鍍等打底工藝，省略了這些復(fù)雜的工藝步驟，改為僅采用電鍍鎳/焦磷酸鍍銅雙層打底，達(dá)到了比采用這些工藝還要優(yōu)異的技術(shù)效果，且節(jié)省了生產(chǎn)成本，提高了生產(chǎn)效率。
【IPC分類】C25D5/12, C25D3/04, C25D3/12, C25D3/38
【公開(kāi)號(hào)】CN105483783
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510984014
【發(fā)明人】姜少群
【申請(qǐng)人】姜少群
【公開(kāi)日】2016年4月13日
【申請(qǐng)日】2015年12月24日