專利名稱：用于鑄件表面的優(yōu)良綠色鋅合金電鍍的強(qiáng)滲透性與高分散性的電鍍液的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種鑄件表面電鍍有關(guān)的新型電鍍液，此電鍍液具有滲透性強(qiáng)和分散性好的特點(diǎn)，電鍍過(guò)程無(wú)“三廢”排放，具有電鍍時(shí)間短、電流密度低、電鍍效果好的優(yōu)點(diǎn)，是通過(guò)電化學(xué)方法在金屬表面形成合金，從而防止金屬腐蝕的有效方法，該方法的推廣使用，可以為社會(huì)節(jié)約大量鋼材資源。
背景技術(shù)：
鋼鑄件用的材料是鑄鐵，鑄鐵的含碳量大于2 %，碳以游離態(tài)石墨或者化合態(tài)滲碳體形式存在，受到砂型黏附，降低氫析出電位，妨礙金屬正常沉積，表面很粗糙，凹凸不平， 使氫容易析出，鑄件表面及其內(nèi)部存在大量縮孔、砂眼，空隙中容易積聚溶液，鑄件這些特性使得鑄件的導(dǎo)電能力下降，給鑄件表面的優(yōu)良電鍍帶來(lái)了極大的難度，為了改善鑄件的導(dǎo)電性和改善鑄件的電鍍性能，鑄件在電鍍前，采用噴砂、氣孔的修補(bǔ)工藝處理鑄件表面， 能一定程度上改善鑄件的電鍍效果，同時(shí)修補(bǔ)表面氣孔的成分加大電鍍難度，但是還不能將鑄鐵表面的凹凸不平處以及內(nèi)部存在的氣孔、砂眼、孔隙進(jìn)行很好的電鍍，表電鍍后的鑄件放置一段時(shí)間后，出現(xiàn)部分析出酸與析氫現(xiàn)象，出現(xiàn)許多腐蝕點(diǎn)。鑄件材料本身導(dǎo)電性能較差，采用通常的氯化鉀高電流密度工藝進(jìn)行電鍍，所得的電鍍層厚度不均勻，從而導(dǎo)致部分鍍層發(fā)生燒焦現(xiàn)象，同時(shí)氯化鉀電鍍工藝的滲透性不強(qiáng)，鑄鐵表面的氣孔、砂眼不能得到很好的電鍍；采用氯化銨工藝進(jìn)行電鍍，雖然鍍液的滲透性得到一定程度的改善，但是鍍層的厚度很薄，延長(zhǎng)電鍍時(shí)間，鍍層出現(xiàn)燒焦現(xiàn)象，達(dá)不到良好電鍍的要求；堿式鍍鋅存在鋅板消耗多、鑄件表面的氣孔不能電鍍的缺點(diǎn)，堿式鍍鋅的光潔度與平整度不符合國(guó)家規(guī)定的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。本專利是采取發(fā)明的新型電鍍液，該電鍍液的滲透性強(qiáng)、分散性好，鑄件在整個(gè)電鍍過(guò)程中，可以克服現(xiàn)有鑄鐵電鍍工藝的所有缺陷，實(shí)現(xiàn)鑄件快速高效優(yōu)質(zhì)電鍍，該工藝具有鍍層厚度均勻、鍍層光澤度好、鍍層與鑄件結(jié)合力牢固、鍍層致密、鍍層抗氧化能力好的特點(diǎn)，鍍層的中性鹽霧化試驗(yàn)、酸霧化試驗(yàn)達(dá)到國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)(96小時(shí)無(wú)腐蝕點(diǎn))。文獻(xiàn)檢索的結(jié)果表明對(duì)于該種電鍍液的介紹鮮有報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以地鐵門(mén)使用的鑄鐵件為研究對(duì)象，進(jìn)行了強(qiáng)滲透性和分散性的高質(zhì)量電鍍液配方的研究，采用此電鍍液對(duì)鑄鐵進(jìn)行鋅合金電鍍，取得了優(yōu)良的電鍍效果。通過(guò)進(jìn)行 3-6月的該種電鍍液對(duì)鑄件進(jìn)行電鍍的穩(wěn)定性試驗(yàn)，結(jié)果表明，該種電鍍液成分穩(wěn)定，電鍍效果始終保持良好，電鍍工藝始終保持穩(wěn)定。1.發(fā)明目的本發(fā)明的目的是革新現(xiàn)有電鍍液組成，提高電鍍液的滲透性和分散性。采用新發(fā)明的電鍍液，在低電流密度下對(duì)鑄件進(jìn)行高質(zhì)量電鍍，從而實(shí)現(xiàn)鋼鑄件表面的深層電鍍的目的。鍍層的各項(xiàng)指標(biāo)完全符合國(guó)家指定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。由于新電鍍液的強(qiáng)滲透性和良好的分散性，鑄件在前處理時(shí)取消了鑄件鍍前噴砂與表面氣孔的修補(bǔ)的程序；電鍍過(guò)程中鍍層表面形成的合金一直保持良好的光澤度和清潔度，電鍍工藝結(jié)束后的鑄件取消了出光的程序，減少了廢水的產(chǎn)生。2.技術(shù)方案鑄件進(jìn)行前處理，包括去除表面的油污、酸洗去除表面的鐵銹、活化三個(gè)工序，然后將鑄件掛入特制掛鉤，將掛鉤放入新電鍍液中，進(jìn)行預(yù)電鍍5分鐘，再調(diào)節(jié)電鍍參數(shù)(電流密度控制范圍為0. 5-2. OA/dm2)，進(jìn)行恒流電鍍，每間隔一定時(shí)間補(bǔ)充一定量的主光亮劑與柔軟劑，調(diào)節(jié)電流密度；電鍍25-35分鐘后，結(jié)束電鍍，然后進(jìn)行水洗、鈍化和干燥，得到鍍層良好的鑄件。3.有益效果本發(fā)明公布了鑄件表面進(jìn)行高效綠色電鍍的電鍍液組成及其電鍍工藝，本專利發(fā)明的電鍍液在電鍍過(guò)程中不產(chǎn)生廢氣和廢渣，電鍍液可以循環(huán)套用80批次，然后進(jìn)行簡(jiǎn)單廢水處理，處理后的廢水實(shí)行全部回用。該方法具有鑄件前處理簡(jiǎn)單、電鍍效果好、生產(chǎn)過(guò)程無(wú)“三廢”排放的優(yōu)點(diǎn)，可以有效解決目前的生產(chǎn)工藝中的廢水治理問(wèn)題，與通常的堿式鍍鋅、氯化鉀鍍鋅、氯化銨鍍鋅工藝相比較，節(jié)約了 60-80%的電鍍成本，每平方分米的電鍍成本為大約1元。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述實(shí)施例1在IOL電鍍槽中，將700-1600g純度為99. 5%的KCl、300_700g氯化鋅倒入電鍍槽中，加入有機(jī)酸作為緩沖溶液，控制溶液PH為1-4，加入助劑A6g，加入載體光亮劑A10-50g， 加入整平劑A2-8g ；將鑄件按照特有的方式接到電極上，按照l(shuí)_2A/dm2的電流密度進(jìn)行預(yù)電鍍，5-10分鐘后，預(yù)電鍍結(jié)束；加入主光亮劑A (l-3g)，柔軟劑A (l-2g)，恒流電鍍，保持電流密度l_3A/dm2，電鍍30分鐘后，電鍍結(jié)束，按照規(guī)定的后處理進(jìn)行，淋洗、鈍化、干燥，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)電鍍產(chǎn)品符合國(guó)家規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)，電鍍產(chǎn)品放置2年后沒(méi)有滲透出酸，無(wú)腐蝕點(diǎn)出現(xiàn)。實(shí)施例2在IOL電鍍槽中，將700-1600g純度為99. 5%的KCl、300_700g氯化鋅倒入電鍍槽中，加入有機(jī)酸作為緩沖溶液，控制溶液PH為1-4，加入助劑A6g，加入載體光亮劑A10-50g， 加入整平劑A2-8g ；將鑄件按照特有的方式接到電極上，按照l(shuí)_2A/dm2的電流密度進(jìn)行預(yù)電鍍，5-10分鐘后，預(yù)電鍍結(jié)束；加入主光亮劑A (l-3g)，恒流電鍍，保持電流密度1-3A/ dm2,電鍍30分鐘后，電鍍結(jié)束，按照規(guī)定的后處理進(jìn)行，淋洗、鈍化、干燥，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)電鍍產(chǎn)品的脆性試驗(yàn)不符合國(guó)家規(guī)定的指標(biāo)，電鍍產(chǎn)品放置2年后沒(méi)有滲透出酸，無(wú)腐蝕點(diǎn)出現(xiàn)。實(shí)施例3在IOL電鍍槽中，將700-1600g純度為99. 5%的KCl、300_700g氯化鋅倒入電鍍槽中，加入有機(jī)酸作為緩沖溶液，控制溶液PH為1-4，加入助劑A6g，加入載體光亮劑A10-50g， 加入整平劑A2-8g ；將鑄件按照特有的方式接到電極上，按照l(shuí)_2A/dm2的電流密度進(jìn)行預(yù)電鍍，5-10分鐘后，預(yù)電鍍結(jié)束；加入主光亮劑A (l-3g)，柔軟劑A (l-2g)，恒流電鍍，保持電流密度l-2A/dm2，電鍍45分鐘后，電鍍結(jié)束，按照規(guī)定的后處理進(jìn)行，淋洗、鈍化、干燥，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)電鍍產(chǎn)品符合國(guó)家規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)，電鍍產(chǎn)品放置2年后沒(méi)有滲透出酸，無(wú)腐蝕點(diǎn)出現(xiàn)。實(shí)施例4在IOL電鍍槽中，將700-1600g純度為99. 5%的KCl、300_700g氯化鋅倒入電鍍槽中，加入有機(jī)酸作為緩沖溶液，控制溶液PH為1-4，加入助劑A6g，加入載體光亮劑B10-50g， 加入整平劑A2-8g ；將鑄件按照特有的方式接到電極上，按照l(shuí)_2A/dm2的電流密度進(jìn)行預(yù)電鍍，5-10分鐘后，預(yù)電鍍結(jié)束；加入主光亮劑A (l-3g)，柔軟劑A (l-2g)，恒流電鍍，保持電流密度l_3A/dm2，電鍍30分鐘后，電鍍結(jié)束，按照規(guī)定的后處理進(jìn)行，淋洗、鈍化、干燥，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)電鍍產(chǎn)品符合國(guó)家規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)，電鍍產(chǎn)品放置2年后沒(méi)有滲透出酸，無(wú)腐蝕點(diǎn)出現(xiàn)。實(shí)施例5在IOL電鍍槽中，將700-1600g純度為99. 5%的KCl、300_700g氯化鋅倒入電鍍槽中，加入有機(jī)酸作為緩沖溶液，控制溶液PH為1-4，加入助劑A6g，加入載體光亮劑B10-50g， 加入整平劑A2-8g ；將鑄件按照特有的方式接到電極上，按照l(shuí)_2A/dm2的電流密度進(jìn)行預(yù)電鍍，5-10分鐘后，預(yù)電鍍結(jié)束；加入主光亮劑A (l-3g)，柔軟劑A (l-2g)，恒流電鍍，保持電流密度l-2A/dm2，電鍍45分鐘后，電鍍結(jié)束，按照規(guī)定的后處理進(jìn)行，淋洗、鈍化、干燥，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)電鍍產(chǎn)品符合國(guó)家規(guī)定的各項(xiàng)指標(biāo)，電鍍產(chǎn)品放置2年后沒(méi)有滲透出酸，無(wú)腐蝕點(diǎn)出現(xiàn)。實(shí)例6在IOL電鍍槽中，將700-1600g純度為99. 5%的KCl、300_700g氯化鋅倒入電鍍槽中，加入有機(jī)酸作為緩沖溶液，控制溶液PH為1-4，加入助劑A6g，加入載體光亮劑A10-50g， 加入整平劑A2-8g ；將鑄件按照特有的方式接到電極上，按照l(shuí)_2A/dm2的電流密度進(jìn)行預(yù)電鍍，5-10分鐘后，預(yù)電鍍結(jié)束；加入主光亮劑A (l-3g)，恒流電鍍，保持電流密度1-2A/ dm2，電鍍45分鐘后，電鍍結(jié)束，按照規(guī)定的后處理進(jìn)行，淋洗、鈍化、干燥，，經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)電鍍產(chǎn)品的脆性試驗(yàn)不符合國(guó)家規(guī)定的指標(biāo)，，電鍍產(chǎn)品放置2年后沒(méi)有滲透出酸，無(wú)腐蝕點(diǎn)出現(xiàn)。實(shí)例7在IOL電鍍槽中，將700-1600g純度為99. 5%的KCl、300_700g氯化鋅倒入電鍍槽中，加入有機(jī)酸作為緩沖溶液，控制溶液PH為1-4，加入載體光亮劑A10-50g，加入整平劑 A2-8g ；將鑄件按照特有的方式接到電極上，按照l(shuí)_2A/dm2的電流密度進(jìn)行預(yù)電鍍，5_10分鐘后，預(yù)電鍍結(jié)束；加入主光亮劑B (l-3g)，柔軟劑A (l-2g)，恒流電鍍，保持電流密度1-3A/ dm2,電鍍30分鐘后，電鍍結(jié)束，按照規(guī)定的后處理進(jìn)行，淋洗、鈍化、干燥，電鍍后鑄件鍍層的光澤度不符合要求，鍍件的其余指標(biāo)符合國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，電鍍產(chǎn)品放置2年后沒(méi)有滲透出酸，無(wú)腐蝕點(diǎn)出現(xiàn)。實(shí)施例8在IOL電鍍槽中，將700-1600g純度為99. 5%的KCl、300_700g氯化鋅倒入電鍍槽中，加入有機(jī)酸作為緩沖溶液，控制溶液PH為1-4，加入載體光亮劑A10-50g，加入整平劑B2-8g ；將鑄件按照特有的方式接到電極上，按照l(shuí)_2A/dm2的電流密度進(jìn)行預(yù)電鍍，5_10分鐘后，預(yù)電鍍結(jié)束；加入主光亮劑A (l-3g)，柔軟劑A (l-2g)，恒流電鍍，保持電流密度1-3A/ dm2,電鍍30分鐘后，電鍍結(jié)束，按照規(guī)定的后處理進(jìn)行，淋洗、鈍化、干燥，電鍍后鑄件鍍層的平整度不符合要求，鍍件的其余指標(biāo)符合國(guó)家的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，電鍍產(chǎn)品放置2年后沒(méi)有滲透出酸，無(wú)腐蝕點(diǎn)出現(xiàn)。
權(quán)利要求
1.用于鑄件表面的優(yōu)良綠色鋅合金電鍍的強(qiáng)滲透性與高分散性的電鍍液，包括如下要求A)鑄件電鍍前的處理，包括除油、酸洗、活化，除油、酸洗和活化的各種溶液配制；B)強(qiáng)滲透性與高分散性的電鍍液的主要成分及其每種成分的含量；C)使用強(qiáng)滲透性與高分散性的電鍍液對(duì)預(yù)處理好的鑄件進(jìn)行電鍍的參數(shù)指標(biāo)控制；D)電鍍后產(chǎn)品的后處理，包括水洗、鈍化和干燥，鈍化液的配方，電鍍層的干燥方法；E)鑄件電鍍后鍍層的質(zhì)量的各項(xiàng)理化指標(biāo)分析。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種具有高滲透性和優(yōu)良分散性的電鍍液主要構(gòu)成成分，以及該電鍍也在電鍍鑄件時(shí)的關(guān)鍵操作要素，闡述此電鍍工藝電鍍后鑄件具有光澤度好，鍍層平整、鍍層厚度均勻、鍍層耐空氣和氧化的特點(diǎn)，此外電鍍層的中性鹽霧化試驗(yàn)和酸霧化試驗(yàn)，達(dá)到國(guó)家規(guī)定的96小時(shí)無(wú)腐蝕點(diǎn)的要求，電鍍層完全滿足在自然界30年不腐蝕的要求。鑄件在電鍍前不需要進(jìn)行噴砂、電解除油，電鍍后鍍層明亮干凈，無(wú)需經(jīng)過(guò)出光處理。
文檔編號(hào)C25D3/56GK102534706SQ20101059114
公開(kāi)日2012年7月4日 申請(qǐng)日期2010年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月16日
發(fā)明者仲光亮, 吳功德, 朱立君, 李紅藝, 洪從愛(ài), 胡曉輝, 鄭凱, 韓玉華 申請(qǐng)人:南京工程學(xué)院