專利名稱：一種埋砂電鍍立方氮化硼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種埋砂電鍍立方氮化硼的方法，具體涉及一種能有效增加基體耐磨性的埋砂電鍍方法。
背景技術(shù)：
對圓柱曲面孔倒角通常采用麻花鉆或人工用毛刺刀加工，倒出的角不均勻，且表面粗糙，既影響產(chǎn)品外觀，又達不到產(chǎn)品要求。同時工人的勞動強度大，工作效率低。因此考慮采用金剛砂球作為倒角球，利用倒角球旋轉(zhuǎn)進入圓柱曲面孔內(nèi)進行倒角。但金剛砂球的硬度不夠，且耐磨性差，無法進行長期的加工使用，因此需要對作為倒角球的金剛砂球表面進行超硬材料電鍍處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種對金剛砂球表面進行超硬材料電鍍的處理方法。為了達到上述目的，本發(fā)明提供了一種埋砂電鍍立方氮化硼的方法。該方法包括以下步驟
(1)預(yù)鍍在基體上預(yù)鍍鎳鈷合金層；
(2)埋砂鍍以步驟(I)制備的鎳鈷合金層為胎體利用埋砂法將立方氮化硼鑲嵌到基體上；
(3)增厚鍍埋砂完成后，進行增厚鍍；
其中，上述鍍液包括以下濃度的組分七水硫酸鎳270-290g/L，七水硫酸鈷28-32g/L，氯化鈉 14-16g/L，硼酸 30-34g/L，硫酸鈉 O. 8-1. Og/L，糖精 O. 8-1. Og/L，1，4-丁炔二醇O. 4-0. 6g/L，十二烷基硫酸鈉O. 06-0. 08g/L ;鍍液的pH值為4. 8-4. 9 ;當(dāng)進行電鍍時，鍍液溫度為55-57°C。鍍層的厚度為O. 4—0. 5mm。上述增厚鍍完成后，依次重復(fù)進行步驟(2)的埋砂法鑲嵌立方氮化硼和步驟(3)的增厚鍍。鍍層的總厚度為O. 6-0. 8mm。鍍液包括以下濃度的組分七水硫酸鎳280g/L,七水硫酸鈷30g/L,氯化鈉15g/L，硼酸32g/L，硫酸鈉0.8g/L，糖精0.98/1，1，4-丁炔二醇0.48/1，十二烷基硫酸鈉O. 06g/L;鍍液的pH值為4.8。預(yù)鍍鎳鈷合金層時，控制電流密度為lA/dm2;所述預(yù)鍍鎳鈷合金層的厚度為10 μ m0基體是直徑為2_4cm的金剛砂球；立方氮化硼的大小為100-120目、80-100目或60-80目；當(dāng)立方氮化硼的大小為100-120目時，控制步驟(2)中埋砂鍍的電流密度為
O.4-0. 5A/dm2 ;當(dāng)立方氮化硼的大小為80-100目時，控制步驟(2)中埋砂鍍的電流密度為
O.5-0. 7A/dm2 ;當(dāng)立方氮化硼的大小為60-80目時，控制步驟(2)中埋砂鍍的電流密度為O. 7-0. 8A/dm2。
上述基體在進行預(yù)鍍前，先進行脫脂和活化處理。本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點通過提高鍍液中七水硫酸鈷的含量，同時降低鍍液的PH值，提高電鍍溫度，從而提高鍍層中鈷的含量，增加基體的耐磨度。本發(fā)明采用兩次埋砂鍍，增加了砂粒的磨削作用，且進一步增加了耐磨度。同時通過控制電流密度，能夠更好、更快的達到電鍍效果。經(jīng)本發(fā)明電鍍處理過的金剛砂球每球能進行倒角1500-2000次/只，通過磨削作用和耐磨性能的提升，節(jié)約了成本。
具體實施例方式
下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明埋砂電鍍立方氮化硼的方法進行詳細(xì)說明。實施例一
預(yù)處理取直徑為3cm的金剛砂球，采用脫脂劑在40°C下進行化學(xué)脫脂20min ;脫脂劑 的組分如下氫氧化鈉40 50g/L、無水碳酸鈉30 40g/L、碳酸三鈉20 30 g/L、娃酸鈉2 3 g/L；
然后浸入濃度為50g/L的硫酸溶液中，進行活化，陰極處理5min。鍍液制備取下列組分加入60°C的熱水中溶解配置成相應(yīng)濃度七水硫酸鎳280g/L、七水硫酸鈷30g/L、氯化鈉15g/L、硼酸32g/L、硫酸鈉0.8g/L、糖精O. 9g/L、1，4-丁炔二醇0.4g/L、十二烷基硫酸鈉0.068/1，然后用硫酸調(diào)節(jié)？!1值至4.8。陽極采用含量為99. 8%的鎳。預(yù)鍍槽取尺寸為IOOOmmX500mmX300mm的不銹鋼鍍槽，將預(yù)處理后的金剛砂球
放在鍍槽內(nèi)置于鍍液中，控制鍍液溫度為55°C，電流密度為lA/dm2，進行鎳鈷復(fù)合層的電鍍。電鍍電源采用0-12V、0-50A硅整流機為主要設(shè)備。埋砂鍍采用厚度為2mm的有機玻璃制備800mmX60mmX40mm的一字型夾具，且夾具上采用直徑為1. 2mm的鉆頭在有機玻璃上打孔，孔距2mm。當(dāng)預(yù)鍍的鎳鈷復(fù)合層的厚度達IOym時，用制備的一字型夾具置于鍍液中夾住金剛砂球，一字型夾具中已投放60 — 80目的立方氮化硼砂粒，埋砂鍍時需要把一字型夾具放到鍍液中即可使用?？刂齐娏髅芏葹?br> O.7-0. 8 A/dm2，持續(xù)5小時，同時轉(zhuǎn)換金剛砂球的上砂方向，進行埋砂鍍將立方氮化硼砂粒鑲嵌到鎳鈷復(fù)合層內(nèi)。增厚鍍埋砂鍍結(jié)束后，將金剛砂球移入鍍槽中，增加電流密度至I A/dm2，進行增厚鍍至鍍層的厚度與砂粒尺寸之間接近為止，將砂粒牢固鑲嵌在鍍層中。重復(fù)進行埋砂鍍和增厚鍍，最終鍍層厚度為O. 6 O. 8mm。最終得到表面電鍍超硬材料的金剛砂球。實施例二
預(yù)處理取直徑為2cm的金剛砂球，采用實施例一中的脫脂劑，在80°C下進行化學(xué)脫脂IOmin ;清洗后然后浸入濃度為50g/L的硫酸溶液中，進行活化，陰極處理5min。鍍液制備取下列組分加入80°C的熱水中溶解配置成相應(yīng)濃度七水硫酸鎳290g/L、七水硫酸鈷32g/L、氯化鈉16g/L、硼酸34g/L、硫酸鈉L Og/L、糖精1. Og/L、1，4-丁炔二醇0.6g/L、十二烷基硫酸鈉0.088/1，然后用硫酸調(diào)節(jié)？!1值至5.0。陽極采用含量為99. 8%的鎳。預(yù)鍍?nèi)〕叽鐬镮OOOmmX 500mmX 300mm的不銹鋼鍍槽，將預(yù)處理后的金剛砂球放在鍍槽內(nèi)置于鍍液中，控制鍍液溫度為57°C，電流密度為lA/dm2，進行鎳鈷復(fù)合層的電鍍。埋砂鍍米用厚度為2mm的有機玻璃制備800mm X 60mm X 40mm的一字型夾具,且夾具上采用直徑為1. 5mm的鉆頭在有機玻璃上打孔，孔距4mm。用制備的一字型夾具置于鍍液中夾住金剛砂球，當(dāng)預(yù)鍍的鎳鈷復(fù)合層的厚度達10 μ m時，向鍍液中投入80-100目的立方氮化硼砂粒，控制電流密度為O. 4-0. 5 A/dm2，持續(xù)5小時，同時轉(zhuǎn)換金剛砂球的上砂方向，進行埋砂鍍將立方氮化硼砂粒鑲嵌到鎳鈷復(fù)合層內(nèi)。增厚鍍埋砂鍍結(jié)束后，將金剛砂球移入鍍槽中，增加電流密度至I A/dm2，進行增厚鍍至鍍層的厚度與砂粒尺寸之間接近為止，將砂粒牢固鑲嵌在鍍層中得到最終產(chǎn)品。最終鍍層厚度為O. 4 O. 5mm。實施例三
在實施例二得到的金剛砂球重復(fù)進行埋砂鍍和增厚鍍，最終鍍層的總厚度為O. 6
O.7mm0實施例四
預(yù)處理、預(yù)鍍、埋砂鍍和增厚鍍同實施例二，重復(fù)進行埋砂鍍和增厚鍍。其中埋砂鍍采用100 120目的立方氮化硼砂粒，最終得到的鍍層厚度為O. 5 O. 6mm。采用本發(fā)明工藝制備的球型夾具在磨角的過程中最高能達8000多只，是我們在投入立方氮化硼使用以來，耐磨性最高的一次。目前立方氮化硼質(zhì)量有明顯的提升，絕大部分超過3000只，是過去的耐磨度3 4倍。
權(quán)利要求
1.一種埋砂電鍍立方氮化硼的方法，該方法包括以下步驟 (1)預(yù)鍍在基體上預(yù)鍍鎳鈷合金層； (2)埋砂鍍以步驟(I)制備的鎳鈷合金層為胎體利用埋砂法將立方氮化硼鑲嵌到基體上； (3)增厚鍍埋砂完成后，進行增厚鍍； 其特征在于 所述鍍液包括以下濃度的組分七水硫酸鎳270-290g/L，七水硫酸鈷28-32g/L，氯化鈉 14-16g/L，硼酸 30-34g/L，硫酸鈉 0. 8-1. Og/L，糖精 0. 8-1. Og/L，1，4-丁炔二醇0.4-0. 6g/L，十二烷基硫酸鈉0. 06-0. 08g/L ;所述鍍液的pH值為4. 8-4. 9 ;當(dāng)進行電鍍時，所述鍍液溫度為55-57°C。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述增厚鍍完成后，依次重復(fù)進行所述步驟(2)的埋砂法鑲嵌立方氮化硼和步驟(3)的增厚鍍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述鍍液包括以下濃度的組分七水硫酸鎳280g/L，七水硫酸鈷30g/L，氯化鈉15g/L，硼酸32g/L，硫酸鈉0.8g/L，糖精0.9g/L，I, 4- 丁炔二醇0. 4g/L，十二烷基硫酸鈉0. 06g/L ;所述鍍液的pH值為4. 8。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述預(yù)鍍鎳鈷合金層時，控制電流密度為lA/dm2 ;所述預(yù)鍍鎳鈷合金層的厚度為lOiim。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述基體是直徑為2-4cm的金剛砂球；所述立方氮化硼的大小為100-120目、80-100目或60-80目；當(dāng)所述立方氮化硼的大小為100-120目時，控制所述步驟(2)中埋砂鍍的電流密度為0. 4-0. 5A/dm2 ;當(dāng)所述立方氮化硼的大小為80-100目時，控制所述步驟(2)中埋砂鍍的電流密度為0. 5-0.1kfdm2 ;當(dāng)所述立方氮化硼的大小為60-80目時，控制所述步驟(2)中埋砂鍍的電流密度為0. 7-0. 8A/dm2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述增厚度完成后，鍍層的厚度為0.4-0.5mm o
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述第一次增厚鍍之后，再進行第二次埋砂鍍和增厚鍍，得到鍍層的總厚度為0. 6-0. 8mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于所述基體在進行預(yù)鍍前，先進行脫脂和活化處理。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種埋砂電鍍立方氮化硼的方法，該方法通過對鍍液的成分進行改進，同時升高溫度，降低pH值，從而增加鍍層中鈷的含量，提高最終產(chǎn)品的耐磨性。通過本發(fā)明埋砂電鍍立方氮化硼的方法制備的金剛砂球，每球能進行倒角1500-2000次，通過磨削作用和耐磨性能的提升，節(jié)約了成本。
文檔編號C25D15/00GK103014820SQ20121057737
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月27日
發(fā)明者馮樹云, 梅春懷 申請人:金湖縣常盛動力機械配件有限公司