本發(fā)明涉及表面工程
技術領域：
，具體涉及一種高強鋼低氫脆電鍍鎘的方法。
背景技術：
：隨著航空工業(yè)的發(fā)展，高強度鋼的使用日益廣泛，但高強鋼的防護一個眾所周知的難題就是氫脆。氫脆是溶于鋼中的氫，聚合為氫分子，造成應力集中，超過鋼的強度極限，在鋼內部形成細小的裂紋，又稱白點。氫脆一經產生，就消除不了，即材料在受氫的情況下，在低于其屈服強度的應力條件下發(fā)生早期脆斷，而且材料強度級別越高氫脆敏感性越高，受的應力越大，氫脆的危險性也越大。為了提高航空發(fā)動機高強度鋼制零部件抗腐蝕能力，需要進行鍍鎘處理，常規(guī)鍍鎘工藝是上個世紀五、六十年代的老工藝，存在氫脆敏感性高的缺點，高強度鋼制零部件采用常規(guī)鍍鎘工藝鍍鎘處理存在氫脆斷裂的風險，因此現(xiàn)有技術高強度鋼制零件大多采用了低氫脆電鍍鎘技術?，F(xiàn)有低氫脆電鍍鎘方法存在鍍液分散能力差的問題，在對型面復雜的零件進行低氫脆電鍍鎘時，容易發(fā)生零件邊緣和尖端部位鍍層發(fā)暗甚至燒焦的問題，從而導致零件耐蝕性能下降。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明提供了一種高強鋼低氫脆電鍍鎘的方法，解決了鍍液分散能力差以及零件邊緣和尖端部位鍍層發(fā)暗燒焦的問題。本發(fā)明一種高強鋼低氫脆電鍍鎘的方法，包括如下步驟：a、電鍍零件預處理：對電鍍零件進行表面除油、消除應力以及吹砂處理；b、電鍍鎘：在10～30℃、電流密度為7a/dm2～7.5a/dm2下，采用電鍍鎘溶液對預處理后的電鍍零件進行電鍍處理，電鍍時間為4～6min；c、電鍍零件后處理：對b步驟電鍍后的零件進行除氫處理、活化處理以及鈍化處理。上述一種高強鋼低氫脆電鍍鎘的方法，其中a步驟中所述表面除油為采用有機溶濟除油、電化學除油或化學除油中的至少一種。上述一種高強鋼低氫脆電鍍鎘的方法，其中a步驟中所述消除應力為對電鍍零件進行機械加工處理；所述機械加工包含磨削、拋光、車削處理。在實際工藝應用中，應根據零件材料選擇相應工藝參數進行消除應力處理，其余鋼制零件鍍鎘前不進行消除應力處理；如果機械加工僅限于過渡圓角的滾壓和螺紋的滾壓，則可以不要求進行消除應力處理。上述一種高強鋼低氫脆電鍍鎘的方法，其中a步驟中所述吹砂處理為干吹砂處理；所述干吹砂處理為在0.2mpa～0.3mpa下，用80～120目的金剛砂或白剛玉砂對零件進行干吹砂處理。上述一種高強鋼低氫脆電鍍鎘的方法，其中b步驟中所述電鍍鎘溶液以1l溶液計，含有氫氧化鈉10～20g、氰化鈉100～105g、氧化鉻30～35g和酒石酸鉀鈉10～20g，余量為水。上述一種高強鋼低氫脆電鍍鎘的方法，其中c步驟中所述除氫處理的時間為在零件鍍鎘3.5～4.4h后進行。上述一種高強鋼低氫脆電鍍鎘的方法，其中c步驟中所述活化處理為在室溫下，采用體積百分比為1％的硫酸，對電鍍零件進行活化處理2～5s。上述一種高強鋼低氫脆電鍍鎘的方法，其中c步驟中所述鈍化處理為在室溫下，采用鈍化液對電鍍零件進行鈍化處理5～8s；所述鈍化液是由以下重量體積比成分組成，重鉻酸鈉:硫酸＝180～200g:6～7ml；硫酸密度為1.84g/ml。本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明在電鍍鎘溶液中增加了酒石酸鉀鈉，使電鍍鎘溶液分散能力得到明顯改進，零件邊緣和尖端部位鍍層無發(fā)暗和燒焦和現(xiàn)象，鍍層耐蝕性，按astmb117進行96h持續(xù)鹽霧試驗，不出現(xiàn)白蝕點和孔眼；酒石酸鉀鈉的添加量控制在10-20g/l時，鍍覆工藝氫脆傾向在合格范圍內。具體實施方式下面結合具體實施例進一步詳細描述本發(fā)明的技術方案，但本發(fā)明的保護范圍不局限于以下所述。實施例1根據本發(fā)明，氫脆電鍍鎘工藝流程，包括除油、消除應力、砍砂、電鍍鎘、除氫、活化、鈍化。并按以下步驟進行電鍍。(1)除油工序：采用有機溶濟除油。(2)消除應力：鍍鎘前進行了磨削、拋光、車削等機械加工的鋼制零件，應根據零件材料選擇相應工藝參數進行消除應力處理，其余鋼制零件鍍鎘前不進行消除應力處理。如果機械加工僅限于過渡圓角的滾壓和螺紋的滾壓，則可以不要求進行消除應力處理。(3)砍砂：在0.2mpa壓力下，用80目的金剛砂或白剛玉砂對零件進行干吹砂處理。(4)電鍍鎘：1l電鍍鎘溶液中含有：氫氧化鈉10g，氰化鈉100g，氧化鎘30g，酒石酸鉀鈉10g，余量為水；電鍍鎘的電流密度：7a/dm2；電鍍鎘溶液工作溫度：10℃；電鍍時間：8min。(5)除氫：零件電鍍后應在4h內進行除氫處理。(6)活化：溶液組成：體積百分比為1％的硫酸；溶液溫度：30℃活化時間：5s(6)鈍化：1l鈍化溶液中含有：6ml硫酸、180g重鉻酸鈉；鈍化溶液溫度：20℃鈍化時間：5s。實施例2根據本發(fā)明，氫脆電鍍鎘工藝流程，主要包括除油、消除應力、砍砂、電鍍鎘、除氫、活化、鈍化。并按以下步驟進行電鍍。(1)除油工序：采用電化學除油。(2)消除應力：鍍鎘前進行了磨削、拋光、車削等機械加工的鋼制零件，應根據零件材料選擇相應工藝參數進行消除應力處理，其余鋼制零件鍍鎘前不進行消除應力處理。如果機械加工僅限于過渡圓角的滾壓和螺紋的滾壓，則可以不要求進行消除應力處理。(3)砍砂：在0.2mpa壓力下，用80目的金剛砂或白剛玉砂對零件進行干吹砂處理。(4)電鍍鎘：1l電鍍鎘溶液中含有：氫氧化鈉15g，氰化鈉102g，氧化鎘33g，酒石酸鉀鈉15g，余量為水；電鍍鎘的電流密度：7.2a/dm2；電鍍鎘溶液工作溫度：25℃；電鍍時間：5min。(5)除氫：零件電鍍后在4h內進行除氫處理。(6)活化：溶液組成：體積百分比為1％的硫酸；溶液溫度：20℃活化時間：2-5s(6)鈍化：1l鈍化溶液中含有：7ml硫酸、200g重鉻酸鈉；溶液溫度：30℃時間：8s。實施例3根據本發(fā)明，氫脆電鍍鎘工藝流程，主要包括除油、消除應力、砍砂、電鍍鎘、除氫、活化、鈍化。并按以下步驟進行電鍍。(1)除油工序：可采用化學除油。(2)消除應力：鍍鎘前進行了磨削、拋光、車削等機械加工的鋼制零件，應根據零件材料選擇相應工藝參數進行消除應力處理，其余鋼制零件鍍鎘前不進行消除應力處理。如果機械加工僅限于過渡圓角的滾壓和螺紋的滾壓，則可以不要求進行消除應力處理。(3)砍砂：在0.3mpa壓力下，用120目的金剛砂或白剛玉砂對零件進行干吹砂處理。(4)電鍍鎘：1l電鍍鎘溶液中含有：氫氧化鈉20g，氰化鈉105g，氧化鎘35g，酒石酸鉀鈉20g，余量為水；電鍍鎘的電流密度：7.5a/dm2；電鍍鎘溶液工作溫度：30℃；電鍍時間：4min。(5)除氫：零件電鍍后應在4h內進行除氫處理。(6)活化：溶液組成：體積百分比為1％的硫酸；溶液溫度：25℃活化時間：4s(6)鈍化：1l鈍化溶液中含有：7ml硫酸、190g重鉻酸鈉；溶液溫度：25℃時間：7s。對比例1根據本發(fā)明，氫脆電鍍鎘工藝流程，主要包括除油、消除應力、砍砂、電鍍鎘、除氫、活化、鈍化。并按以下步驟進行電鍍。(1)除油工序：采用有機溶濟除油。(2)消除應力：鍍鎘前進行了磨削、拋光、車削等機械加工的鋼制零件，應根據零件材料選擇相應工藝參數進行消除應力處理，其余鋼制零件鍍鎘前不進行消除應力處理。如果機械加工僅限于過渡圓角的滾壓和螺紋的滾壓，則可以不要求進行消除應力處理。(3)砍砂：在0.2mpa壓力下，用80目的金剛砂或白剛玉砂對零件進行干吹砂處理。(4)電鍍鎘：1l電鍍鎘溶液中含有：氫氧化鈉15g，氰化鈉102g，氧化鎘33g，酒石酸鉀鈉25g，余量為水；電鍍鎘的電流密度：7.2a/dm2；電鍍鎘溶液工作溫度：25℃；電鍍時間：5min。(5)除氫：零件電鍍后在4h內進行除氫處理。(6)活化：溶液組成：體積百分比為1％的硫酸；溶液溫度：20℃活化時間：2-5s(6)鈍化：1l鈍化溶液中含有：7ml硫酸、200g重鉻酸鈉；溶液溫度：30℃時間：8s。對比例2根據本發(fā)明，氫脆電鍍鎘工藝流程，主要包括除油、消除應力、砍砂、電鍍鎘、除氫、活化、鈍化。并按以下步驟進行電鍍。(1)除油工序：采用有機溶濟除油。(2)消除應力：鍍鎘前進行了磨削、拋光、車削等機械加工的鋼制零件，應根據零件材料選擇相應工藝參數進行消除應力處理，其余鋼制零件鍍鎘前不進行消除應力處理。如果機械加工僅限于過渡圓角的滾壓和螺紋的滾壓，則可以不要求進行消除應力處理。(3)砍砂：在0.2mpa壓力下，用80目的金剛砂或白剛玉砂對零件進行干吹砂處理。(4)電鍍鎘：1l電鍍鎘溶液中含有：氫氧化鈉15g，氰化鈉102g，氧化鎘33g，酒石酸鉀鈉0g，余量為水；電鍍鎘的電流密度：7.2a/dm2；電鍍鎘溶液工作溫度：25℃；電鍍時間：5min。(5)除氫：零件電鍍后在4h內進行除氫處理。(6)活化：溶液組成：體積百分比為1％的硫酸；溶液溫度：20℃活化時間：2-5s(6)鈍化：1l鈍化溶液中含有：7ml硫酸、200g重鉻酸鈉；溶液溫度：30℃時間：8s。對比例3根據本發(fā)明，氫脆電鍍鎘工藝流程，主要包括除油、消除應力、砍砂、電鍍鎘、除氫、活化、鈍化。并按以下步驟進行電鍍。(1)除油工序：采用有機溶濟除油。(2)消除應力：鍍鎘前進行了磨削、拋光、車削等機械加工的鋼制零件，應根據零件材料選擇相應工藝參數進行消除應力處理，其余鋼制零件鍍鎘前不進行消除應力處理。如果機械加工僅限于過渡圓角的滾壓和螺紋的滾壓，則可以不要求進行消除應力處理。(3)砍砂：在0.2mpa壓力下，用80目的金剛砂或白剛玉砂對零件進行干吹砂處理。(4)電鍍鎘：1l電鍍鎘溶液中含有：氫氧化鈉15g，氰化鈉102g，氧化鎘33g，硫酸鎳15g，余量為水；電鍍鎘的電流密度：7.2a/dm2；電鍍鎘溶液工作溫度：25℃；電鍍時間：5min。(5)除氫：零件電鍍后在4h內進行除氫處理。(6)活化：溶液組成：體積百分比為1％的硫酸；溶液溫度：20℃活化時間：2-5s(6)鈍化：1l鈍化溶液中含有：7ml硫酸、200g重鉻酸鈉；溶液溫度：30℃時間：8s。對比例4根據本發(fā)明，氫脆電鍍鎘工藝流程，主要包括除油、消除應力、砍砂、電鍍鎘、除氫、活化、鈍化。并按以下步驟進行電鍍。(1)除油工序：采用有機溶濟除油。(2)消除應力：鍍鎘前進行了磨削、拋光、車削等機械加工的鋼制零件，應根據零件材料選擇相應工藝參數進行消除應力處理，其余鋼制零件鍍鎘前不進行消除應力處理。如果機械加工僅限于過渡圓角的滾壓和螺紋的滾壓，則可以不要求進行消除應力處理。(3)砍砂：在0.2mpa壓力下，用80目的金剛砂或白剛玉砂對零件進行干吹砂處理。(4)電鍍鎘：1l電鍍鎘溶液中含有：氫氧化鈉15g，氰化鈉102g，氧化鎘33g，麥芽糖衍生物15g，余量為水；其中麥芽糖衍生物為低聚麥芽糖；電鍍鎘的電流密度：7.2a/dm2；電鍍鎘溶液工作溫度：25℃；電鍍時間：5min。(5)除氫：零件電鍍后在4h內進行除氫處理。(6)活化：溶液組成：體積百分比為1％的硫酸；溶液溫度：20℃活化時間：2-5s(6)鈍化：1l鈍化溶液中含有：7ml硫酸、200g重鉻酸鈉；溶液溫度：30℃時間：8s。對比例5根據本發(fā)明，氫脆電鍍鎘工藝流程，主要包括除油、消除應力、砍砂、電鍍鎘、除氫、活化、鈍化。并按以下步驟進行電鍍。(1)除油工序：采用有機溶濟除油。(2)消除應力：鍍鎘前進行了磨削、拋光、車削等機械加工的鋼制零件，應根據零件材料選擇相應工藝參數進行消除應力處理，其余鋼制零件鍍鎘前不進行消除應力處理。如果機械加工僅限于過渡圓角的滾壓和螺紋的滾壓，則可以不要求進行消除應力處理。(3)砍砂：在0.2mpa壓力下，用80目的金剛砂或白剛玉砂對零件進行干吹砂處理。(4)電鍍鎘：1l電鍍鎘溶液中含有：氫氧化鈉15g，氰化鈉102g，氧化鎘33g，芳香醛15g，余量為水；其中芳香醛為苯乙醛；電鍍鎘的電流密度：7.2a/dm2；電鍍鎘溶液工作溫度：25℃；電鍍時間：5min。(5)除氫：零件電鍍后在4h內進行除氫處理。(6)活化：溶液組成：體積百分比為1％的硫酸；溶液溫度：20℃活化時間：2-5s(6)鈍化：1l鈍化溶液中含有：7ml硫酸、200g重鉻酸鈉；溶液溫度：30℃時間：8s。對比例6根據本發(fā)明，氫脆電鍍鎘工藝流程，主要包括除油、消除應力、砍砂、電鍍鎘、除氫、活化、鈍化。并按以下步驟進行電鍍。(1)除油工序：采用有機溶濟除油。(2)消除應力：鍍鎘前進行了磨削、拋光、車削等機械加工的鋼制零件，應根據零件材料選擇相應工藝參數進行消除應力處理，其余鋼制零件鍍鎘前不進行消除應力處理。如果機械加工僅限于過渡圓角的滾壓和螺紋的滾壓，則可以不要求進行消除應力處理。(3)砍砂：在0.2mpa壓力下，用80目的金剛砂或白剛玉砂對零件進行干吹砂處理。(4)電鍍鎘：1l電鍍鎘溶液中含有：氫氧化鈉15g，氰化鈉102g，氧化鎘33g，環(huán)氧化合物15g，余量為水；其中環(huán)氧化合物為磺化蓖麻油；電鍍鎘的電流密度：7.2a/dm2；電鍍鎘溶液工作溫度：25℃；電鍍時間：5min。(5)除氫：零件電鍍后在4h內進行除氫處理。(6)活化：溶液組成：體積百分比為1％的硫酸；溶液溫度：20℃活化時間：2-5s(6)鈍化：1l鈍化溶液中含有：7ml硫酸、200g重鉻酸鈉；溶液溫度：30℃時間：8s。對以上實施例1～3及對比例1～6的試驗產品進行性能測試及測試結果：(1)鍍層耐蝕性，按astmb117進行96小時持續(xù)鹽霧試驗，不出現(xiàn)白蝕點和孔眼為合格；(2)鍍覆工藝氫脆傾向按hb5067.1《鍍覆工藝氫脆試驗》進行評定；(3)表1中各實施例和對比例電鍍電流密度勻為7.2a/dm2，電鍍鎘溶液工作溫度均為室溫；(4)表1、表2中各實施例和對比例的鍍層耐蝕性和鍍層外觀，均采用帶有齒型面的試樣電鍍后檢查。測試結果如表1、表2所示：表1加入不同量的酒石酸鉀鈉在鍍鎘溶液中的測試結果序號實施例1實施例2實施例3對比例1對比例2氫氧化鈉(g)1015201515氰化鈉(g)100102105102102氧化鎘(g)3033353333酒石酸鉀鈉(g)101520250電流密度(a/dm2)7.07.27.57.27.2鍍覆工藝氫脆傾向合格合格合格不合格合格鍍層耐蝕性合格合格合格合格不合格鍍層外觀鍍層均勻鍍層均勻鍍層均勻鍍層均勻邊緣和尖端部位鍍層發(fā)暗表2加入不同添加劑在鍍鎘溶液配方中的測試結果上述表格中，加入添加劑后鍍層耐蝕性以及鍍層外觀有明顯改善；每1l電鍍溶液中酒石酸鉀鈉添加量為10～20g時，鍍覆工藝氫脆傾向均屬于合格范圍。上述表1、表2中各實施例和對比例鍍層耐蝕性、鍍覆工藝氫脆傾向、鍍層外觀的測試數據說明，本發(fā)明的電鍍鎘溶液配比明顯優(yōu)于對比例的配比。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應看作是對其他實施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述構想范圍內，通過上述教導或相關領域的技術或知識進行改動。而本領域人員所進行的改動和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應在本發(fā)明所附權利要求的保護范圍內。當前第1頁12