專利名稱：一種球鐵環(huán)鍍鉻工藝及其鍍液的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種鍍鉻工藝及鍍液，具體地說是一種球墨鑄鐵活塞環(huán)鍍鉻工藝及其使用的鍍液。
背景技術：
在球墨鑄鐵活塞環(huán)鍍鉻生產(chǎn)中，材質中硅含量接近或超過3％時鉻不易沉積，即使沉積了鉻層結合強度也極差；同時球鐵環(huán)表面含有一層氧化物及游離的石墨等不溶性雜質，在鍍鉻前必須徹底清除，否則嚴重影響鉻層的結合強度。氫氟酸能分解和去除環(huán)表面含硅化合物及其他有礙結合強度的雜質物，使受鍍面晶格裸露而得到活化，因此在球鐵環(huán)鍍鉻前常常浸入3-5％的氫氟酸溶液中腐蝕1-2min，或用毛刷蘸取上述溶液沿環(huán)筒圓周方向均勻刷浸，然后入流動去離子水中沖洗環(huán)表面殘酸，然后再入鍍槽預熱電鍍。
該工藝操作煩瑣；成品率低(廢品率在8％左右)；電流效率低，需另外補加HEEF25以提高電鍍速度，增加了鍍鉻成本。另外，使用氫氟酸要特別小心，如果氫氟酸接觸皮膚，會引起難于痊愈的灼傷和疼痛；而且，蒸氣對人體非常有害，使用場所應設良好的通風，操作人員須穿戴必須的防護用品。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的不足，提供了一種無須使用氫氟酸溶液對球鐵環(huán)表面預先處理且不影響鉻層的結合強度的電鍍工藝。
本發(fā)明所述球鐵環(huán)鍍鉻工藝，所使用的每升鍍液中含有鉻酐160-180克，硫酸1.4-1.6克，三價鉻2-4克，有機酸2-4克，無機鹽4-6克。通過向鍍鉻溶液中加有機酸2-4g/l、無機鹽4-6g/l可以達到提高球鐵環(huán)鍍鉻結合強度及電流效率的目的。
作為改進，它包括在所述鍍液中以電流65-75A/平方分米對球鐵環(huán)進行正鍍的步驟。
作為進一步改進，在所述正鍍步驟前，有以下預鍍步驟將電流從5-10A/平方分米在5分鐘內(nèi)逐漸升至65-75A/平方分米。
作為再進一步改進，在所述預鍍步驟前，有在所述鍍液中以電流5-10A/平方分米對球鐵環(huán)進行起鍍2-3分鐘的步驟。
對于上面所述的球鐵環(huán)鍍鉻工藝，最好在所述起鍍步驟前，有在所述鍍液中以電流30A/平方分米對球鐵環(huán)進行刻蝕40-60秒的步驟；在該刻蝕步驟前，有將球鐵環(huán)在所述鍍液中預熱1-2分鐘的步驟。
對于上面所述的任一種球鐵環(huán)鍍鉻工藝，所述鍍液溫度最好為60±1℃。
對于上面所述的任一種球鐵環(huán)鍍鉻工藝中使用的鍍液，每升鍍液中含有鉻酐160-180克，硫酸1.4-1.6克，三價鉻2-4克，有機酸2-4克，無機鹽4-6克。優(yōu)選地，每升鍍液中含有機酸3克；每升鍍液中含無機鹽5克。
本發(fā)明的有益效果(1)使用本發(fā)明所述工藝鍍鉻，對球鐵環(huán)進行結合強度試驗，均未發(fā)現(xiàn)鉻層從基體上脫落現(xiàn)象，成品率較高。(2)本發(fā)明所述工藝中，鍍鉻電流效率達到21％以上，比普通鍍液高5％左右，提高了鍍鉻速度，降低了鍍鉻成本。(3)操作員無須接觸有毒的化學藥品氫氟酸，避免中毒現(xiàn)象。(4)工藝簡單，操作方便。
具體實施例方式
實施例1(1)鍍液配制鉻酐160g/l、硫酸1.5g/l、三價鉻4g/l、有機酸2g/l、無機鹽5g/l。
(2)鍍液溫度60℃。
(3)鍍鉻工藝A、球鐵環(huán)鍍前裝夾、封口；B、鍍前對球鐵環(huán)液體噴砂并清洗；C、入鍍槽在鍍液中預熱1min；D、以電流30A/平方分米刻蝕40s；E、以電流5A/平方分米起鍍2min；F、5min內(nèi)分3次將電流升至65A/平方分米進行預鍍；G、以電流65A/平方分米進行正鍍2小時后出槽；H、拆夾、去氫。
對實施例1所得的球鐵環(huán)進行檢測鉻層平均硬度1035Hv0.1，鉻層平均厚度0.14mm，鍍鉻速度0.07mm/h，扭曲90°以上未發(fā)現(xiàn)鍍層脫落現(xiàn)象。
實施例2(1)鍍液配制鉻酐170g/l、硫酸1.4g/l、三價鉻2g/l、有機酸3g/l、無機鹽6g/l。
(2)鍍液溫度61℃。
(3)鍍鉻工藝A、球鐵環(huán)鍍前裝夾、封口；B、鍍前對球鐵環(huán)液體噴砂并清洗；C、入鍍槽在鍍液中預熱2min；D、以電流30A/平方分米刻蝕50s；E、以電流7A/平方分米起鍍3min；F、5min內(nèi)分4次將電流升至75A/平方分米進行預鍍；G、以電流75A/平方分米進行正鍍2小時后出槽；H、拆夾、去氫。
對實施例2所得的球鐵環(huán)進行檢測后，鉻層平均硬度1057Hv0.1，鉻層平均厚度0.16mm，鍍鉻速度0.08mm/h，扭曲90°以上未發(fā)現(xiàn)鍍層脫落現(xiàn)象。
實施例3(1)鍍液配制鉻酐180g/l、硫酸1.5g/l、三價鉻3g/l、有機酸4g/l、無機鹽4g/l。
(2)鍍液溫度59℃(3)鍍鉻工藝A、球鐵環(huán)鍍前裝夾、封口；B、鍍前對球鐵環(huán)液體噴砂并清洗；C、入鍍槽在鍍液中預熱2min；D、以電流30A/平方分米刻蝕60s；E、以電流10A/平方分米起鍍2min；F、5min內(nèi)分將電流升至70A/平方分米進行預鍍；G、以電流70A/平方分米進行正鍍2小時后出槽；H、拆夾、去氫。
對實施例3所得的球鐵環(huán)進行檢測后，鉻層平均硬度998Hv0.1，鉻層平均厚度0.15mm，鍍鉻速度0.075mm/h，扭曲90°以上未發(fā)現(xiàn)鍍層脫落現(xiàn)象。
權利要求
1.一種球鐵環(huán)鍍鉻工藝，其特征在于所使用的每升鍍液中含有鉻酐160-180克，硫酸1.4-1.6克，三價鉻2-4克，有機酸2-4克，無機鹽4-6克。
2.根據(jù)權利要求1所述的球鐵環(huán)鍍鉻工藝，其特征在于它包括在所述鍍液中以電流65-75A/平方分米對球鐵環(huán)進行正鍍的步驟。
3.根據(jù)權利要求2所述的球鐵環(huán)鍍鉻工藝，其特征在于在所述正鍍步驟前，有以下預鍍步驟將電流從5-10A/平方分米在5分鐘內(nèi)逐漸升至65-75A/平方分米。
4.根據(jù)權利要求3所述的球鐵環(huán)鍍鉻工藝，其特征在于在所述預鍍步驟前，有在所述鍍液中以電流5-10A/平方分米對球鐵環(huán)進行起鍍2-3分鐘的步驟。
5.根據(jù)權利要求4所述的球鐵環(huán)鍍鉻工藝，其特征在于在所述起鍍步驟前，有在所述鍍液中以電流30A/平方分米對球鐵環(huán)進行刻蝕40-60秒的步驟。
6.根據(jù)權利要求5所述的球鐵環(huán)鍍鉻工藝，其特征在于在所述刻蝕步驟前，有將球鐵環(huán)在所述鍍液中預熱1-2分鐘的步驟。
7.根據(jù)權利要求1所述的球鐵環(huán)鍍鉻工藝，其特征在于所述鍍液溫度為60±1℃。
8.一種鍍液，其特征在于每升鍍液中含有鉻酐160-180克，硫酸1.4-1.6克，三價鉻2-4克，有機酸2-4克，無機鹽4-6克。
9.根據(jù)權利要求8所述的鍍液，其特征在于每升鍍液中含有機酸3克。
10.根據(jù)權利要求8所述的鍍液，其特征在于每升鍍液中含無機鹽5克。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種球墨鑄鐵活塞環(huán)鍍鉻工藝及其使用的鍍液，提供了一種無須使用氫氟酸溶液對球鐵環(huán)表面預先處理且不影響鉻層的結合強度的電鍍工藝。所述工藝，所使用的每升鍍液中含有鉻酐160－180克，硫酸1.4－1.6克，三價鉻2－4克，有機酸2－4克，無機鹽4－6克。優(yōu)選地，每升鍍液中含有機酸3克；每升鍍液中含無機鹽5克。作為改進，它包括在所述鍍液中以電流65－75A/平方分米對球鐵環(huán)進行正鍍的步驟。使用本發(fā)明所述工藝鍍鉻，成品率較高；鍍鉻電流效率較高，可提高鍍鉻速度，降低鍍鉻成本；操作員無須接觸有毒的化學藥品氫氟酸，避免了中毒現(xiàn)象。
文檔編號C25D3/02GK1609280SQ20041006467
公開日2005年4月27日 申請日期2004年9月20日 優(yōu)先權日2004年9月20日
發(fā)明者張昭華, 倪魯堂 申請人:南京飛燕活塞環(huán)股份有限公司