专利名称：一种镁合金结构件的防腐处理方法
技术领域：
本发明属于金属防腐技术领域，尤其涉及一种针对镁合金结构件的防腐处理方法。
背景技术：
镁合金由于密度小、强度和刚度高、导热性能好、优异的铸造性和良好的加工性能，同时具有良好的阻尼性能，在各行各业的应用越来越广泛。据统计，近年镁合金用量在全球范围内的年增长率高达20%，显示了极好的应用前景。但是，镁合金的耐蚀性差，这一直是妨碍其进一步开发使用的一个主要因素。镁合金与铝不同，镁表面生成的氧化膜是疏松多孔的，不能起到显著的保护作用。因此，镁合金在潮湿大气、淡水、海水、大多数有机酸及其盐、无机酸及其盐中都会受到较强烈的腐蚀破坏。镁合金化学镀镍处理，不仅可以获得高的耐蚀性和耐磨性，而且能够在形状复杂的铸件上得到厚度均匀的镀层。
镁合金传统的化学镀镍方法，其工艺步骤脱脂一水洗一阴极清洗一水洗一酸性浸蚀一水洗一酸性活化一水洗一浸锌一水洗一氰化物镀铜一水洗一化学镀镍。此工艺复杂，操作困难，过程难以控制，成本较高；氰化镀铜打底时，有大量的氰化铜、氰化钠等氰化物，毒性很大，对环境污染非常严重。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种新型的针对镁合金结构件的防腐处理方法。该方法使用化学镀Ni-Cu-P合金，可在镁合金表面上形成一层均匀且具有良好的耐酸、碱、盐性的合金镀层，工艺简单，成本较低。 本发明所述的针对镁合金结构件的防腐处理方法，是对镁合金结构件表面化学镀
Ni-Cu-P处理，包括以下步骤 (1)对镁合金结构件进行洁净处理； (2)活化处理活化液包含朋4冊260 100g/L，采用上述活化液活化镁合金结构件8 15min j (3)化学镀Ni-Cu-P :在镁合金结构件表面镀上Ni-Cu-P镀层；化学镀Ni-Cu-P溶液配比为NiS04 6H20 15 35g/L， NaH2P02 H20 15 35g/L， C6H807 H20 10 25g/L，CuS04 *5H20 0. 2 0. 8g/L，氟化物5 20g/L，硫脲0. 7 1. 2mg/L，PH值5. 5 7. 5，温度为7(TC 9(TC，在施镀时不断缓慢搅拌使溶液均匀。搅拌使施镀过程溶液均匀，这样能有效地清除浓差极化，加快反应，提高沉积速度，保证镀层质量，镀层不易出现气孔。
为了更好地实现本发明， 步骤(3)中，化学镀Ni-Cu-P溶液配比为NiS04 6H20 20 30g/L， NaH2P02 H2020 30g/L， C6H807 *H20 10 20g/L， CuS04 5H20 0. 4 0. 6g/L，氟化物10 16g/L，硫脲0. 7 1. 2mg/L ;PH值6 7，温度为80 85°C ，其中所述的氟化物可为HF或/和NH4HF2。
优选方案之一，步骤(3)中，化学镀Ni-Cu-P溶液配比为NiS04*6H20 25g/L，NaH2P02 H20 25g/L， C6H807 H20 20g/L， CuS04 5H20 0. 5g/L， HF 4. 6g/L， NH4HF2 10g/L，硫脲lmg/L ;ra值6. 5，温度为80°C 。 另一优选方案步骤(3)中，化学镀Ni-Cu-P溶液配比为:NiS04 6H20 20g/L，NaH2P02 H20 20g/L， C6H807 H20 10g/L， CuS04 5H20 0. 4g/L， HF 5. 4g/L， NH4HF2 8g/L，硫脲lmg/L ;PH值6. 7，温度为80°C。 再一优选方案步骤(3)中，化学镀Ni-Cu-P溶液配比为NiS04 6H20 25g/L，NaH2P02 H20 25g/L， C6H807 H20 15g/L， CuS04 5H20 0. 6g/L， HF 5. Og/L， NH4HF28g/L，硫脲lmg/L ;ra值7，温度为80°C。 其中，所述的对镁合金结构件进行洁净处理可按如下方法处理 (a)脱脂超声波作用下用丙酮溶剂清洗镁合金结构件，温度为室温，时间为2
5min，除去一般污物、烧结附着的润滑齐U、切削剂等。 (b)水洗用纯净水清洗脱脂后的镁合金结构件1 2min ; (c)碱性浸蚀碱蚀液包含以下浓度的组分NaOH 40 60g/L，Na3P04 12H2010 20g/L，室温下，用上述碱蚀液清洗所述镁合金结构件0. 5 2min，去除镁合金表面的氧化膜； (d)再水洗用纯净水冲洗1 2min ;
还可进一步采用下述步骤 (e)酸性浸蚀酸蚀液包含以下浓度的组分Cr03 100 250g/L，KF 0. 5 2g/L，
用上述酸蚀液处理所述镁合金结构件2 6min ; (f)水洗再用纯净水冲洗镁合金结构件1 2min。 与现有技术相比，本发明的防腐处理方法可在镁合金外壳形成一层均匀且具有良好的耐酸、碱、盐性的优良镀层，避免了保护层厚度不均匀，在弯折、边角等结构复杂部分发生漏喷涂现象，且显著提高镁合金外壳的防腐性能，并工艺简单，成本较低。
具体实施例方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1 (1)对镁合金结构件进行洁净处理； (a)脱脂超声波作用下用丙酮溶剂清洗，温度为室温，时间为5min，除去一般污物、烧结附着的润滑剂、切削剂等；
(b)水洗用纯净水清洗2min ; (c)碱性浸蚀去除镁合金表面的氧化膜。碱蚀液NaOH 60g/L，Na3P04 12H2020g/L，温度为室温，时间为2min，去除镁合金表面的氧化膜；
(d)水洗用纯净水冲洗2min ; (2)活化处理在镁合金表面形成一层氟化镁薄膜。活化液NH4HF2 100g/L，温度为室温，活化时间为15min ; (3)化学镀Ni-Cu-P :在镁合金表面镀上Ni-Cu-P镀层；化学镀Ni-Cu-P溶液配比为NiS04'6H20 35g/L，NaH2P02 *H20 35g/L， C6H807 H20 25g/L， CuS04 5H20 0. 8g/L， 30 (ml/L) HF (40% ) ， 8 (g/L) NH4HF2，硫脲1. 2mg/L， PH值7. 5，温度为90°C ，施镀时间lh，在施镀时不
断缓慢搅拌使溶液保持均匀。
实施例2 镁合金按照化学镀镍处理具体步骤进行处理脱脂一水洗一碱性浸蚀一水洗一酸
性浸蚀一水洗一活化处理一水洗一化学镀。 (1)脱脂超声波作用下有丙酮溶剂清洗3min ; (2)水洗用纯净水清洗1 2min ; (3)碱性浸蚀在NaOH 40g/L、 Na3P04 12H20 10g/L的溶液中，温度为室温，浸蚀1. 5min ; (4)水洗用纯净水清洗1 2min ; (5)酸性浸蚀在Cr03 200g/L、KF 1. 5g/L的溶液中，温度为室温，浸蚀5min。
(6)水洗用纯净水清洗1 2min ; (7)活化处理在80g/L NH4HF2溶液中活化，温度为室温，时间为10min。 (8)化学镀Ni-Cu-P :溶液配比25 (g/L)NiS04 6H20， 25 (g/L)NaH2P02 H20， 20 (g/
L) C6H807 H20， 0. 5 (g/L) CuS04 5H20， 10 (ml/L) HF (40 % ) ， 10 (g/L) NH4HF2， lmg/L硫脲，PH值
6. 5，温度为8(TC，施镀时间2h，在施镀时不断缓慢搅拌使溶液保持均匀。 镀层质量均匀致密，光亮度较好，结合力良好，耐腐蚀性良好。 实施例3 参照实施例2的方法进行化学镀镍处理。
(1)脱脂超声波作用下有丙酮溶剂清洗3min ;
(2)水洗用纯净水清洗1 2min ; (3)碱性浸蚀在NaOH 40g/L、 Na3P04 12H20 10g/L的溶液中，温度为室温，浸蚀1. 5min ;(4)水洗用纯净水清洗1 2min ; (5)酸性浸蚀在Cr03 200g/L、KF 1. 5g/L的溶液中，温度为室温，浸蚀5min。
(6)水洗用纯净水清洗1 2min ; (7)活化处理在80g/L NH4HF2溶液中活化，温度为室温，时间为lOmin。
(8)化学镀Ni-Cu-P :溶液配比 20 (g/U NiS04 6H20， 20 (g/U NaH2P02 H20， 10 (g/U C6H807 H20， 0. 4 (g/UCuS04 *5H20， 12 (ml/L) HF (40% ) ， 8 (g/L) NH4HF2， lmg/L硫脲，PH值6. 7，温度为80°C ，施镀时间2h，在施镀时不断缓慢搅拌使溶液保持均匀。 镀层质量均匀致密，光亮度较好，结合力良好，耐腐蚀性良好。
实施例4 参照实施例2的方法进行化学镀镍处理。
(1)脱脂超声波作用下有丙酮溶剂清洗3min ;
(2)水洗用纯净水清洗1 2min ; (3)碱性浸蚀在NaOH 40g/L、 Na3P04 12H20 10g/L的溶液中，温度为室温，浸蚀1. 5min ;
5
(4)水洗用纯净水清洗1 2min ; (5)酸性浸蚀在Cr03 200g/L、KF 1. 5g/L的溶液中，温度为室温，浸蚀5min。
(6)水洗用纯净水清洗1 2min ; (7)活化处理在80g/L NH4HF2溶液中活化，温度为室温，时间为10min。
(8)化学镀Ni-Cu-P :溶液配比 25 (g/U NiS04 6H20， 25 (g/U NaH2P02 H20， 15 (g/U C6H807 H20， 0. 6 (g/UCuS04 '5叫12 (ml/L) HF (40% ) ， 8 (g/L) NH4HF2， lmg/L硫脲，PH值7，温度为80°C ，施镀时间2h，在施镀时不断缓慢搅拌使溶液保持均匀。 镀层质量均匀致密，光亮度较好，结合力良好，耐腐蚀性良好。
实施例5 (1)对镁合金结构件进行洁净处理； (a)脱脂超声波作用下用丙酮溶剂清洗，温度为室温，时间为5min，除去一般污物、烧结附着的润滑剂、切削剂等；
(b)水洗用纯净水清洗2min ; (c)碱性浸蚀去除镁合金表面的氧化膜。碱蚀液NaOH 60g/L，Na3P04 12H2020g/L，温度为室温，时间为2min，去除镁合金表面的氧化膜；
(d)水洗用纯净水冲洗2min ; (e)酸性浸蚀进一步干净镁合金表面；酸蚀液Cr03 250g/L， KF 2g/L，温度为室温，时间为6min。 (f)水洗用纯净水冲洗2min。 (2)活化处理在镁合金表面形成一层氟化镁薄膜；活化液NH4HF2 100g/L，温度为室温，活化时间为15min ; (3)化学镀Ni-Cu-P :在镁合金表面镀上Ni-Cu-P镀层；化学镀Ni_Cu_P溶液配比为NiS04'6H20 35g/L，NaH2P02 *H20 35g/L， C6H807 H20 25g/L， CuS04 5H20 0. 8g/L， 30 (ml/L) HF (40% ) ， 8 (g/L) NH4HF2，硫脲1. 2mg/L， PH值7. 5，温度为90°C ，施镀时间lh，在施镀时不
断缓慢搅拌使溶液保持均匀。
实施例6 (a)脱脂超声波作用下用丙酮溶剂清洗，温度为室温，时间为2min，除去一般污物、烧结附着的润滑剂、切削剂等；
(b)水洗用纯净水清洗lmin ; (c)碱性浸蚀去除镁合金表面的氧化膜。碱蚀液NaOH 40g/L，Na3P04 12H2010g/L，温度为室温，时间为0. 5min，去除镁合金表面的氧化膜；
(d)水洗用纯净水冲洗lmin ; (e)酸性浸蚀进一步干净镁合金表面；酸蚀液Cr03 100g/L， KF 2g/L，温度为室温，时间为2min。 (f)水洗用纯净水冲洗lmin。 然后活化处理在镁合金表面形成一层氟化镁薄膜；活化液NH4HF2 60g/L，温度为室温，活化时间为8min ; 最后化学镀Ni-Cu-P :在镁合金表面镀上Ni-Cu-P镀层；化学镀Ni-Cu-P溶液配比为NiS04 6H20 15g/L， NaH2P02 H20 15g/L， C6H807 H20 10g/L， CuS04 5H20 0. 2g/L， 10 (ml/ L) HF (40% ) ， 1 (g/L) NH4HF2，硫脲0. 7mg/L， PH值5. 5，温度为70°C ，施镀时间3h，在施镀时不
断缓慢搅拌使溶液保持均匀。
实施例7 (1)对镁合金结构件进行洁净处理； (a)脱脂超声波作用下用丙酮溶剂清洗，温度为室温，时间为5min，除去一般污 物、烧结附着的润滑剂、切削剂等；
(b)水洗用纯净水清洗2min ; (c)碱性浸蚀去除镁合金表面的氧化膜。碱蚀液NaOH 60g/L，Na3P04 12H2020g/ L，温度为室温，时间为2min，去除镁合金表面的氧化膜；
(d)水洗用纯净水冲洗2min ; (e)酸性浸蚀进一步干净镁合金表面；酸蚀液Cr03 250g/L， KF 2g/L，温度为室 温，时间为6min。 (f)水洗用纯净水冲洗2min。 (2)活化处理在镁合金表面形成一层氟化镁薄膜；活化液NH4HF2 100g/L，温度 为室温，活化时间为15min ; (3)化学镀Ni-Cu-P :在镁合金表面镀上Ni-Cu-P镀层；化学镀Ni-Cu-P溶液配比 为NiS04 6H20 35g/L， NaH2P02 H20 35g/L， C6H807 H20 25g/L， CuS04 5H20 0. 8g/L， NH4HF2 12g/L，硫脲1. 2mg/L， ra值7. 5，温度为9(TC，施镀时间lh，在施镀时不断缓慢搅拌使溶液 保持均匀。 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精 神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
一种针对镁合金结构件的防腐处理方法，其特征是，对镁合金结构件表面化学镀Ni-Cu-P处理，包括以下步骤(1)对镁合金结构件进行洁净处理；(2)活化处理活化液包含NH4HF2 60～100g/L，采用上述活化液活化镁合金结构件8～15min；(3)化学镀Ni-Cu-P在镁合金结构件表面镀上Ni-Cu-P镀层；化学镀Ni-Cu-P溶液配比为NiSO4·6H2O 15～35g/L，NaH2PO2·H2O 15～35g/L，C6H8O7·H2O 10～25g/L，CuSO4·5H2O 0.2～0.8g/L，氟化物5～20g/L，硫脲0.7～1.2mg/L，PH值5.5～7.5，温度为70℃～90℃，在施镀时不断缓慢搅拌使溶液均匀。
2. 根据权利要求l所述的一种针对镁合金结构件的防腐处理方法，其特征是，步骤(3)中，化学镀Ni-Cu-P溶液配比为NiS04 6H20 20 30g/L， NaH2P02 H20 20 30g/L，C6H807 *H20 10 20g/L，CuS04 *5H20 0. 4 0. 6g/L，氟化物10 16g/L，硫脲0. 7 1. 2mg/L ;ra值6 7，温度为80 85°C。
3. 根据权利要求1或2所述的一种针对镁合金结构件的防腐处理方法，其特征是，所述氟化物为冊或/和朋4冊2。
4. 根据权利要求3所述的一种针对镁合金结构件的防腐处理方法，其特征是，步骤(3)中，化学镀Ni-Cu-P溶液配比为NiS04 6H20 25g/L， NaH2P02 H20 25g/L， C6H807 H20 20g/L， CuS04 5H20 0. 5g/L， HF 4. 6g/L， NH4HF2 10g/L，硫脲1. Omg/L ;PH值6. 5，温度为80°C 。
5. 根据权利要求3所述的一种针对镁合金结构件的防腐处理方法，其特征是，步骤(3)中，化学镀Ni-Cu-P溶液配比为NiS04 6H20 20g/L， NaH2P02 H20 20g/L， C6H807 H20 10g/L， CuS04 5H20 0. 4g/L， HF 5. 4g/L， NH4HF2 8g/L，硫脲1. Omg/L ;PH值6. 7，温度为80°C 。
6. 根据权利要求3所述的一种针对镁合金结构件的防腐处理方法，其特征是，步骤(3)中，化学镀Ni-Cu-P溶液配比为NiS04 6H20 25g/L， NaH2P02 H20 25g/L， C6H807 H20 15g/L， CuS04 5H20 0. 6g/L， HF 5. Og/L， NH4HF2 8g/L，硫脲1. Omg/L ;PH值7，温度为80°C 。
7. —种根据权利要求l-6任一权利要求所述的针对镁合金结构件的防腐处理方法，其特征是，所述的对镁合金结构件进行洁净处理为按如下方法处理(a) 脱脂超声波作用下用丙酮溶剂清洗镁合金结构件，温度为室温，时间为2 5min ;(b) 水洗用纯净水清洗脱脂后的镁合金结构件1 2min ;(c) 碱性浸蚀碱蚀液包含以下浓度的组分NaOH 40 60g/L， Na3P04 12H2010 20g/L，室温下，用上述碱蚀液清洗所述镁合金结构件0. 5 2min ;(d) 再水洗再用纯净水冲洗镁合金结构件1 2min。
8. 根据权利要求7所述的一种针对镁合金结构件的防腐处理方法，其特征是，所述对镁合金结构件进行洁净处理于步骤(d)后，还包括(e) 酸性浸蚀酸蚀液包含以下浓度的组分Cr03 100 250g/L，KF 0. 5 2g/L，用上述酸蚀液处理所述镁合金结构件2 6min ;(f) 水洗再用纯净水冲洗镁合金结构件1 2min。
全文摘要
本发明适用于金属防腐技术领域，提供了一种针对镁合金结构件表面化学镀Ni-Cu-P处理工艺，包括以下步骤(1)对镁合金结构件进行洁净处理；(2)活化处理在镁合金表面形成一层氟化镁薄膜；(3)化学镀Ni-Cu-P在镁合金表面镀上Ni-Cu-P镀层；化学镀Ni-Cu-P溶液配比为NiSO4·6H2O 15～35g/L，NaH2PO.2H20 15～35g/L，C6H8O7·H2O 10～25g/L，CuSO4·5H2O 0.2～0.8g/L，氟化物5～20g/L，硫脲0.7～1.2mg/L，PH值5.5～7.5，温度70℃～90℃，施镀时不断缓慢搅拌。采用上述方法可在镁合金外壳形成一层均匀且具有良好的耐酸、碱、盐性的优良镀层，避免了保护层厚度不均匀，在弯折、边角等结构复杂部分发生漏喷涂现象，显著提高镁合金外壳的防腐性能，且工艺简单，成本低。
文档编号C23C18/30GK101781761SQ20101011510
公开日2010年7月21日 申请日期2010年2月22日 优先权日2010年2月22日
发明者周明杰, 许勇 申请人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明工程有限公司