专利名称：一种恒电流密度在钨合金表面直接镀硬铬的方法
技术领域：
本发明涉及表面处理技术领域，特别是涉及一种恒电流密度在钨合金表面直接镀硬铬的方法。
背景技术：
钨合金具有很高的密度(大于18. 5g/ml)，正因为密度很大，在一些特殊领域具有特殊功能。如在很小的空间利用物体的运动来配重达到平衡的零件，钨合金是首选的材料。 但钨合金本身不耐磨，需要镀一种耐磨材料来增加它的耐磨性。但钨合金性质比较特殊，一般的化学镀层或电镀镀层与钨合金基体材料的结合力很差，容易起皮脱落，达不到耐磨的效果，很难找到合适的镀层。通过相关化学资料查阅，钨元素与铬元素处于元素周期表同一副族，应该具有相似的化学性质，而硬铬层的硬度很高，耐磨性很好，镀硬铬是耐磨材料的首选。但钨合金基体与铬镀层之间的结合性能较差，钨合金表面需要经过特殊处理才能镀铬。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种恒电流密度在钨合金表面直接镀硬铬的方法，该方法通过创新性的参数控制，可以成功的在钨合金表面直接镀硬铬。为了解决上述技术问题，本发明采用如下的技术方案
本发明恒电流密度在钨合金表面直接镀硬铬的方法钨合金清除油污、酸洗、中和、活化后镀硬铬，镀铬液配方=CrO3 180 220g/l、H2S04 1. 8 2. 2g/l、Cr3+ 3 8 g/Ι和添加剂DL-8 (由四川瑞丰恒科技有限公司生产):3 5g/l，温度53 57°C，电流密度45A/dm2， 电镀25 35秒即得。上述方法中所述活化是将钨合金在25 50g/l的溶液中在室温下活化 0. 5 2分钟，活化后的钨合金用去离子水清洗。上述技术方案中，钨合金采用化学方法清除油污。可采用如下之一的配方和参数
(1)在50 60°C下，置于40 60g/l的102脱脂剂中15 20min；
(2)在40 50°C下，置于6 12g/l的超声波用脱脂剂XL-5中5 IOmin；
(3)在40 60°C下，置于如下配方的除油剂中20 30min
NaOH 20 30g/l、Na3PO4 20 40g/l、Na2CO3 40 60g/l、Ngi2SiO3 20 30g/l。除油时，若钨合金零件油污较重，可用汽油等有机溶剂浸泡、清洗预除油，再把零件放入上述除油液中除油。除油后的零件经热水、冷水清洗后转入酸洗工序，采用如下之一的方法进行酸洗
(1)在室温下，置于150 200g/l的HNO3溶液中3 5min ；(2)在室温下，置于150 200g/l的HF溶液中3 5min；
(3)在室温下，置于75 100g/l的HNO3溶液+75 100g/l的HF溶液中3 5min ；
(4)在室温下，置于200 300g/l的HCl溶液中5 IOmin；
(5)在室温下，置于150 200g/lWH2SO4溶液中5 IOmin ；
酸洗后的钨合金零件经冷水清洗干净后再用碱进行中和，中和方法如下 在室温下，将零件浸入5 10g/l的NaOH溶液中0. 5 lmin。与现有技术相比，本发明不经过特殊、复杂的前处理工序，减少了对环境的污染， 提高了零件的一次合格率，所得镀层结晶细致、硬度高、耐磨，颜色呈光亮淡青的银白色，并且结合力良好，在使用过程中镀层无起泡、起皮、脱落现象，适用于含钨较高的钨合金材料镀硬铬。具体实施方法
实施例1 =W95Nife合金零件表面镀硬铬
(1)除油除油槽必须保持清洁、干净、表面不允许有油污，若零件油污较重，可用汽油等有机溶剂浸泡、清洗预除油，再把零件浸入50 60°C的40 60g/l的脱脂剂中15 20min，取出后用热水、冷水清洗(注高钨合金零件严禁阳极电化学除油)。(2)酸洗酸洗槽需要保持干净，表面不允许有油污，否则油污会形成二次污染，降低镀层和基体的结合力，根据零件加工后时间的长短，若时间较长，可适当增加酸的浓度或延长酸洗时间。除油后的零件在室温下浸入150 200g/l的HNO3溶液中3 5min，酸洗后的零件用冷水清洗干净。(3)中和酸洗后的零件不经中和会把有害的硝酸根或氟离子带入镀铬槽，所以酸洗后的钨合金零件在室温下用5 10g/l的NaOH溶液浸泡0. 5 lmin，用热水、冷水清洗干净。(4)活化活化的目的是增加镀层和基体的结合力，中和后的零件在室温下用 25 50g/l的硫酸溶液活化0. 5 2min，活化后的零件用去离子水清洗。(5)镀铬镀铬的冲击电流密度为45A/dm2，是正常的2 3倍，镀铬时间为30秒， 镀铬温度55士2°C，镀铬液配方如下
CrO3 180 220g/lH2SO4 1. 8 2. 2g/l
Cr3+ 3 8g/l添加剂 DL-8 3 5g/l
(6)结合力试验将钨合金镀硬铬后的零件加热到220°C，保温池，然后迅速投入20°C 的水中，检查试样，镀层无起泡、起皮、脱落现象，表明镀层与基体结合良好，满足设计要求。实施例2:
(1)除油除油槽必须保持清洁、干净、表面不允许有油污，有条件的可以先进行普通化学除油，再进行超声波除油，经常更换除油槽。(注严禁用阳极电化学除油，否则会腐蚀基体)除油的配方和参数如下
NaOH 20 30g/lNa3PO4 20 40g/l
Na2CO3 40 60g/lNa2SiO3 20 30g/l
温度 40 60°C时间 20 30min
除油后的零件用热水、冷水清洗干净。(2)酸洗酸洗槽需要保持干净，表面不允许有油污，否则油污会形成二次污染，降低镀层和基体的结合力，根据零件加工后时间的长短，若时间较长，可适当增加酸的浓度或延长酸洗时间，另加缓蚀剂3 5g/l，效果更好。除油后的零件在室温下浸入200 300g/ 1的HNO3溶液中5 lOmin，酸洗后的零件用冷水清洗干净。(3)中和酸洗后的零件不经中和会把有害的氯离子带入镀铬槽，所以酸洗后的钨合金零件在室温下用5 10g/l的NaOH溶液浸泡0. 5 lmin，用热水、冷水清洗干净。(4)活化活化的目的是增加镀层和基体的结合力，中和后的零件在室温下用 25 50g/l的硫酸溶液活化0. 5 2min，活化后的零件用去离子水清洗。(5)镀铬镀铬的冲击电流密度为45A/dm2，是正常的2 3倍，镀铬时间为30秒， 镀铬温度55士2°C，镀铬液配方如下
CrO3 180 220g/lH2SO4 1. 8 2. 2g/l
Cr3+ 3 8g/l添加剂 DL-8 3 5g/l
(6)结合力试验将钨合金镀硬铬后的零件加热到220°C，保温池，然后迅速投入20°C 的水中，检查试样，镀层无起泡、起皮、脱落现象，用其它方法试验结合力，得到相同的结果。
权利要求
1.一种恒电流密度在钨合金表面直接镀硬铬的方法，其特征在于钨合金清除油污、 酸洗、中和、活化后镀硬铬，镀铬液配方CrO3 180 220g/l、H2S04 1. 8 2. 2g/l、Cr3+ 3 8 g/Ι和添加剂DL-8 3 5g/l，温度53 57°C，电流密度45A/dm2，电镀25 35秒即得。
2.按照权利要求1所述恒电流密度在钨合金表面直接镀硬铬的方法，其特征在于所述活化是将钨合金在25 50g/l的溶液中在室温下活化0. 5 2分钟，活化后的钨合金用去离子水清洗。
3.按照权利要求1所述恒电流密度在钨合金表面直接镀硬铬的方法，其特征在于钨合金采用化学方法清除油污。
全文摘要
本发明公开了一种恒电流密度在钨合金表面直接镀硬铬的方法钨合金清除油污、酸洗、中和、活化后镀硬铬，镀铬液配方Cr03180～220g/l、H2SO41.8～2.2g/l、Cr3+3～8g/l和添加剂DL-83～5g/l，温度53～57℃，电流密度45A/dm2，电镀25～35秒即得，与现有技术相比，本发明不经过特殊、复杂的前处理工序，减少了对环境的污染，提高了零件的一次合格率，所得镀层结晶细致、硬度高、耐磨，颜色呈光亮淡青的银白色，并且结合力良好，在使用过程中镀层无起泡、起皮、脱落现象，适用于含钨较高的钨合金材料镀硬铬。
文档编号C25D5/38GK102465325SQ20101054807
公开日2012年5月23日 申请日期2010年11月18日 优先权日2010年11月18日
发明者冯明 申请人:贵州航天风华精密设备有限公司