一种铸件表面处理工艺的制作方法
【专利摘要】本发明涉及金属的表面处理领域，具体是一种铸件表面处理工艺，所用工艺材料包括铸件样件、钛酸丁酯、冰醋酸、无水乙醇、丙酮、硫酸镍、次亚磷酸钠、醋酸钠、乳酸、氨基乙酸、葡萄酸钠、硫脲、蒸馏水、氨水、5%氯化钠溶液、5%氯化氢溶液、10%氯化氢溶液；所用仪器包括恒温磁力加热搅拌器、马弗炉、电热鼓风干燥箱; 精度0.01g的扭力天平；其工艺流程为样件预处理—TiO溶胶的制备—TiO薄膜的制备—化学镀NiP制备。与现有的铸件表面处理方法相比，本发明工艺改善了铸件的耐腐蚀性，而且较大地提高了沉积速率，在不增加过多成本的情况下，还节约了能源。
【专利说明】一种铸件表面处理工艺
【技术领域】
[0001]本发明涉及金属的表面处理领域，具体是一种铸件表面处理工艺。
【背景技术】
[0002]我国机械设备60%部件为铸件，长久以来对铸件的处理都以镀锌为主，对环境造成了严重的污染。同时金属锈蚀问题也一直困扰着制造业的产品加工、运输及储存等。
[0003]低毒的化学镀NiP，镀层厚度均匀，镀层性能优越，有较好的耐腐蚀性、耐磨性和较高的硬度，在石油化工、机械、电子等行业有较广泛的应用。化学镀NiP为均匀的非晶态结构，不存在晶界、位错、层错的缺陷，且基体结合致密，耐腐蚀性比电镀铬要好。但由于其沉积速率慢、镀层薄，表面容易产生针孔等缺陷。若镀层存在与基体相通的孔隙时，腐蚀介质渗人到镀层孔隙与基体金属接触，镀层将成为微孔电池的阴极，基体金属则构成这种电池的阳极而导致基体金属加速腐蚀。
[0004]T1薄膜耐酸、耐碱，抗光腐蚀，为优良的耐腐蚀材料。
【发明内容】
[0005]为了解决上述NiP镀层直接覆盖在铸件表面易产生针孔的缺陷，本发明提供了一种新的铸件表面处理工艺，其采用溶胶凝胶法先在铸件表面涂覆一层T1薄膜，再对铸件进行化学镀NiP处理，可以有效减小铸件表面的孔隙率，改善了铸件的耐腐蚀性，而且较大地提高了沉积速率。
[0006]本发明的技术方案如下:一种铸件表面处理工艺，所用工艺材料包括铸件样件、钛酸丁酯、冰醋酸、无水乙醇、丙酮、硫酸镍、次亚磷酸钠、醋酸钠、乳酸、氨基乙酸、葡萄酸钠、硫脲、蒸饱水、氨水、5%氯化钠溶液、5%氯化氢溶液、10%氯化氢溶液；所用仪器包括恒温磁力加热搅拌器、马弗炉、电热鼓风干燥箱；精度0.0lg的扭力天平；
所述铸件表面处理工艺，包括以下步骤:
(1)样件预处理:先将铸件样件用砂轮机械除锈，再打磨平整，然后用丙酮脱脂，蒸馏水清洗，最后放入无水乙醇中浸泡备用；
(2)T1溶胶的制备:在54ml的钛酸丁酯中加入9ml的冰醋酸，混合均匀，剧烈搅拌的同时慢慢加入260ml水；继续搅拌3小时至水解完全后，加入2ml的70%浓度的硝酸，加热到80°C，继续搅拌2小时，得到T1溶胶溶液；
(3)T1薄膜的制备:将预处理的铸件样件取出，浸入上述所得的T1溶胶溶液中，浸渍30s后以约5mm/s的速度提拉；湿涂层在100°C条件热处理5分钟后重复上述浸渍操作5次；所得涂层在100°C干燥箱中干燥30分钟，再放入马弗炉内烘烤1.5小时，取出，在室温下冷却，最后得到涂有T1薄膜的铸铁样件；
(4)化学镀NiP制备:依次在烧杯中加入16.8g硫酸镍、1ml乳酸、7.2g醋酸钠、16.8g次亚磷酸钠、0.5g硫脲、7.2g氨基乙酸和2.4g葡萄酸钠；在搅拌过程中缓慢加入氨水，调节PH值为4.5-5,得到镀液；将附有T1薄膜的铸件样件经10 %氯化氢溶液、5%氯化氢溶液依次分别酸洗后放入镀液中，用电炉加热并维持在80°C左右；保温I小时后将铸件样件取出，干燥后得到附有T1薄膜的化学镀NiP样件。
[0007]所述T1溶胶的制备过程位于恒温磁力加热搅拌器内，所得的T1溶胶溶液为半透明状态。
[0008]所述T1薄膜的制备过程中马弗炉内设置为400°C。
[0009]本发明的优点:与现有的铸件表面处理方法相比，本发明工艺改善了铸件的耐腐蚀性，而且较大地提高了沉积速率，在不增加过多成本的情况下，还节约了能源。
【具体实施方式】
[0010]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。
[0011]一种铸件表面处理工艺，所用工艺材料包括铸件样件、钛酸丁酯、冰醋酸、无水乙醇、丙酮、硫酸镍、次亚磷酸钠、醋酸钠、乳酸、氨基乙酸、葡萄酸钠、硫脲、蒸馏水、氨水、5%氯化钠溶液、5%氯化氢溶液、10%氯化氢溶液；所用仪器包括恒温磁力加热搅拌器、马弗炉、电热鼓风干燥箱；精度0.0lg的扭力天平；
所述铸件表面处理工艺，包括以下步骤:
(1)样件预处理:先将铸件样件用砂轮机械除锈，再打磨平整，然后用丙酮脱脂，蒸馏水清洗，最后放入无水乙醇中浸泡备用；
(2)T1溶胶的制备:在54ml的钛酸丁酯中加入9ml的冰醋酸，混合均匀，剧烈搅拌的同时慢慢加入260ml水；继续搅拌3小时至水解完全后，加入2ml的70%浓度的硝酸，加热到80°C，继续搅拌2小时，得到T1溶胶溶液；
(3)T1薄膜的制备:将预处理的铸件样件取出，浸入上述所得的T1溶胶溶液中，浸渍30s后以约5mm/s的速度提拉；湿涂层在100°C条件热处理5分钟后重复上述浸渍操作5次；所得涂层在100°C干燥箱中干燥30分钟，再放入马弗炉内烘烤1.5小时，取出，在室温下冷却，最后得到涂有T1薄膜的铸铁样件；
(4)化学镀NiP制备:依次在烧杯中加入16.8g硫酸镍、1ml乳酸、7.2g醋酸钠、16.8g次亚磷酸钠、0.5g硫脲、7.2g氨基乙酸和2.4g葡萄酸钠；在搅拌过程中缓慢加入氨水，调节PH值为4.5-5,得到镀液；将附有T1薄膜的铸件样件经10 %氯化氢溶液、5%氯化氢溶液依次分别酸洗后放入镀液中，用电炉加热并维持在80°C左右；保温I小时后将铸件样件取出，干燥后得到附有T1薄膜的化学镀NiP样件。
[0012]所述T1溶胶的制备过程位于恒温磁力加热搅拌器内，所得的T1溶胶溶液为半透明状态。
[0013]所述T1薄膜的制备过程中马弗炉内设置为400°C。
[0014]本发明用了 T1的致密性对铸件进行了表面超精细加工，填补了基体表面的孔隙，再配合进一步的化学镀NiP，处理效果良好，甚至超过镀锌在处理铸件方面的优势。改进后的工艺仅在原有化学镀NiP流程中添加一道T1涂层工序，操作简单易行，不仅有利于镀镍技术改进，还有利于镀锌镀铬厂家利用原有设备进行工艺转型。
[0015]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】
1.一种铸件表面处理工艺，其特征在于:所用工艺材料包括铸件样件、钛酸丁酯、冰醋酸、无水乙醇、丙酮、硫酸镍、次亚磷酸钠、醋酸钠、乳酸、氨基乙酸、葡萄酸钠、硫脲、蒸馏水、氨水、5%氯化钠溶液、5%氯化氢溶液、10%氯化氢溶液；所用仪器包括恒温磁力加热搅拌器、马弗炉、电热鼓风干燥箱；精度0.0lg的扭力天平； 所述铸件表面处理工艺，包括以下步骤: (1)样件预处理:先将铸件样件用砂轮机械除锈，再打磨平整，然后用丙酮脱脂，蒸馏水清洗，最后放入无水乙醇中浸泡备用； (2)T1溶胶的制备:在54ml的钛酸丁酯中加入9ml的冰醋酸，混合均匀，剧烈搅拌的同时慢慢加入260ml水；继续搅拌3小时至水解完全后，加入2ml的70%浓度的硝酸，加热到80°C，继续搅拌2小时，得到T1溶胶溶液； (3)T1薄膜的制备:将预处理的铸件样件取出，浸入上述所得的T1溶胶溶液中，浸渍30s后以约5mm/s的速度提拉；湿涂层在100°C条件热处理5分钟后重复上述浸渍操作5次；所得涂层在100°C干燥箱中干燥30分钟，再放入马弗炉内烘烤1.5小时，取出，在室温下冷却，最后得到涂有T1薄膜的铸铁样件； (4)化学镀NiP制备:依次在烧杯中加入16.8g硫酸镍、1ml乳酸、7.2g醋酸钠、16.8g次亚磷酸钠、0.5g硫脲、7.2g氨基乙酸和2.4g葡萄酸钠；在搅拌过程中缓慢加入氨水，调节PH值为4.5-5,得到镀液；将附有T1薄膜的铸件样件经10 %氯化氢溶液、5%氯化氢溶液依次分别酸洗后放入镀液中，用电炉加热并维持在80°C左右；保温I小时后将铸件样件取出，干燥后得到附有T1薄膜的化学镀NiP样件。
2.根据权利要求1所述的铸件表面处理工艺，其特征在于:所述T1溶胶的制备过程位于恒温磁力加热搅拌器内，所得的T1溶胶溶液为半透明状态。
3.根据权利要求1所述的铸件表面处理工艺，其特征在于:所述T1薄膜的制备过程中马弗炉内设置为400 0C。
【文档编号】C23C18/36GK104498913SQ201410807587
【公开日】2015年4月8日 申请日期:2014年12月23日 优先权日:2014年12月23日
【发明者】苏志玉 申请人:安徽助成信息科技有限公司