中硅铝合金化学镀镍硼工艺控制.pdf

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1、内燃机与配件2011年第2期中硅铝合金化学镀镍硼工艺控制赵玉风张峰李玉红张斌周迅昌(滨州渤海活塞股份有限公司)[摘要]本文主要简要介绍了中硅铝合金活塞表面镀镍工艺以及生产过程中各因素的要求及控制方法。为活塞生产中对化学镀镍工艺的掌握、控制提供方法与借鉴。[关键词)化学镀镍硼工艺控制1刖置中硅铝合金活塞表面镀镍具有许多优良的性能，化学镀镍硼以硼化合物为还原剂，所析出的镀膜中硼元素的含量≤l％。镍元素的含量99％以上。耐热性能优良，镀件不需经过热处理即可得到很高的硬度膜层密度(8．69／cm2)和硬度(析出状态达H

2、V800)。如此优良的性能，充分提高了产品的耐磨、隔热性能。2化学镀镍硼工艺2．1工艺流程弱碱性脱脂⋯去离子水双联槽漂洗⋯一碱性微腐蚀～去离子水双联槽漂洗一硅除渍一去离子水双联槽漂洗⋯一一次锌置换一去离子水双联槽漂洗⋯锌剥离一一去离子水双联槽漂洗⋯二次锌置换一去离子水双联槽漂洗⋯预镀镍硼一去离子水漂洗⋯镀镍硼⋯去离子水双去离子水双联槽漂洗一干燥2．2镀镍工艺的控制(1)镍浓度：配槽浓度：ODMENICKELNB—S60ral／1ODMENICKELNB—A60ral／1ODMENICKELNB—B60ml，l镍

3、浓度69／l补充方法：通过分析溶液中镍的浓度来确定补充量。通常镍每不足lg时需补充NB—A10ml：NB—B20IrIl。镍浓度分析：①移取5IIll槽液至锥形瓶中。②加入25％氨水10nd，加纯水至100ml③加入o．1-0．29／LMX指示剂④用0．05MEDTA标准溶液滴定滴定终点：从黄色到紫红色计算方法：金属镍(g／1)=0．587x滴定rIll数×FF一0．055MEDTA标准溶液的滴定系数。(2)溶液温度温度和析出速度的关系析出谴度lml,'h要正确管理溶液的温度．温度对溶液的稳定性和析出速度有很大

4、的影响。当温度超过70cc时，容易造成镍析出，造成槽液报废。(3)溶液PH值析出谴度II曲5．56ft．575PH溶液的PH值用PH计测定。PH值通过规定的补给维持在6．5左右，但是由于带人及带出的影响，PH赵玉风张峰李玉红张斌周迅昌：中硅铝合金化学镀镍硼丁艺控制27值会有上下的浮动。用氨水提高溶液的PH值，用硫酸降低溶液的PH值。在用浓硫酸调整PH值的过程中。为避免一次添加过多，通常将浓硫酸稀释3-5倍。PH值不能低于5．0，否则还原剂会分解。(4)离子杂质杂质的存在，尤其是锌等残留杂质的存在，会导致还原剂分

5、解。镍离子析出。所以每一道漂洗要充分按照要求时间漂洗，同时对所使用挂具使用50％硝酸进行退镍，防止杂质残留。(5)j觉拌采用机械搅拌或摇动工件。对加热部分进行搅拌防止局部过热，防止出现镍析出。(6)工作槽材质及加热装置材质：一般采用SUS316，FRP、PP、PVC等，使用特氟隆热交换器或者水浴间接加热。(7)更新周期：一般每槽溶液可使用周期为3_4周期。3各工序控制3．1前处理的控制预镀镍之前要进行前处理。前处理在化学镀镍工艺中是非常重要的部分。前处理不彻底，将对镍硼镀层与结合力产生影响。(1)化学脱脂作用：

6、除去表面的油渍，保证后面产生的镀镍层有较好的结合率。维护：严格保证清洗时间及浓度，每生产3000件活塞进行全部更换。(2)微蚀作用：除去表面的氧化皮及污物，为后面的镀镍提供一个活性表面，使结合率得到一定的提高。维护：维持微蚀剂体积，根据微蚀效果决定更换槽液。(3)除渍：作用：除去微蚀后残留在零件表面的残渣，增强结合率。维护：维持微蚀剂体积。根据微蚀效果决定更换槽液。(4)浸锌：作用：清除表面天然氧化膜的同时．置换出一薄层致密而附着力良好的锌层。(5)二次浸锌作用：第一次浸锌粗糙多孔附着力不良，二次浸锌附着力良好

7、，致使后来置换出的镍层附着力良好，增强结合率。维护：维持沉锌剂体积．根据微蚀效果决定更换槽液。(7)锌剥离作用：除去一次浸锌层，为二次浸锌做准备。维护：硝酸易挥发，在剥离锌效果不良时要及时的补加。3．2预镀镍的控制作用：置换出锌离子，使锌离子不被带入到主镀镍槽中。若是锌离子过多的带入到主镀镍槽中，会使镀镍槽很不稳定，可能会引起翻槽，带来大量的损失。可能存在问题：①预镀槽中含有大量的锌离子，从而使槽液比较不稳定。②预镀槽长期使用老化，槽壁比较粗糙，很容易析镍。③预镀槽内循环系统不畅。管控方法：①控制预镀槽液的PH

8、值比正常值低0．2左右。保持槽液的稳定。②镍浓度及PH值要进行及时的管控，补加药水应在工件放入槽中之前进行，补加的同时要充分的搅拌，使得溶液能够分布均匀。③预镀槽定期更新，预镀槽要经常的清洗，每两天清洗一次。3．3化学镀镍的控制可能存在的问题：①开缸体积测量不准确，致使溶液中含量测定不准：②洗槽后损失的部分添加数量不准；③镀槽及挂具长期使用老化，槽壁比较粗糙，很容易析镍：④过滤机内部及