復雜不銹鋼零件鍍鎳工藝

關國棟，李文紅

（湖北漢光科技有限公司，湖北 孝感 432000）

復雜不銹鋼零件鍍鎳工藝

關國棟*，李文紅

（湖北漢光科技有限公司，湖北 孝感 432000）

提出了適合于結構復雜的不銹鋼零件的鍍鎳工藝，其流程主要包括除油、酸洗、超聲波清洗、弱腐蝕、預鍍鎳、鍍暗鎳、過酒精、烘干。介紹了各工序的溶液配方及操作條件。超聲波清洗對附著于有小翻卷邊、盲孔、小螺紋孔等的不銹鋼零件上的油污有很好的去除效果。采用大電流沖擊鍍鎳可防止不銹鋼零件發生置換反應。

不銹鋼；鍍鎳；超聲波清洗；沖擊電鍍

1 前言

不銹鋼是工業應用最廣泛的材料之一，但在電鍍行業中屬于難鍍金屬。其原因是：一，不銹鋼(尤其是含鎳、鉻量高的)表面附有一層致密、難溶的氧化物，難以去除，且當這層氧化物去除后，又很快會在其表面上形成一層薄薄的氧化膜[1]，這層氧化膜在鍍前若不去掉，必會影響鍍層的結合力；二，在不銹鋼上鍍鎳，由于鐵的標準電極電位比鎳負，當與鍍鎳溶液接觸時，就會發生置換反應，所得置換層與基體結合力差；三，若涉及的零件結構復雜(如有小翻卷邊、盲孔、小螺紋孔等)，其附著的油污或細小的酸堿殘液滴難以直接用水沖洗掉。所以，若按常規鋼鐵件表面預處理的方式對結構復雜的不銹鋼進行前處理，很難保證電鍍層的質量。本文結合實踐經驗，提出了適合于結構復雜的不銹鋼的電鍍工藝。

2 不銹鋼電鍍工藝

有機溶劑除油─水洗─堿液除油─水洗─酸洗─水洗─超聲波清洗─弱腐蝕─水洗─預鍍鎳─水洗─鍍暗鎳─水洗─過酒精─烘干─檢驗─入庫。

2. 1 主要工序的溶液配方及工藝條件

2. 1. 1 除油

(1) 有機溶劑除油：用航天汽油浸漬。有機溶劑去油的特點是除油速度快，操作方便，不腐蝕零件，但除油不徹底，故需進行第二道除油程序。

(2) 堿液除油：使用一種專用金屬清洗劑(含堿、乳化劑、表面活性劑等)，配成8% ～ 10%(質量分數)的溶液，零件放于其中，溫度加到70 ～ 80 °C，時間以油污退盡為止。

2. 1. 2 酸洗

雖說不銹鋼零件表面的氧化層較難去除，但經過堿液除油中較長時間的浸泡，其表面致密、難溶的氧化層有一定的松動，此時酸洗，可加速去除氧化物。酸洗配方如下：

操作規范：溶液隨用隨配，時間20 ～ 30 s。

2. 1. 3 超聲波清洗

若待處理的不銹鋼零件結構復雜，如帶有小卷邊、盲孔及小螺紋內孔等，其上存有少許油污及酸堿殘液，普通水洗不易將其清洗掉。本工藝流程結合生產情況，增設了超聲波清洗工序。超聲波清洗是利用超聲波振蕩作用將藏于零件細小結構內的油污及其他殘液迅速脫離出來，進一步凈化零件。

2. 1. 4 弱腐蝕

與酸洗不同，弱腐蝕是零件表面活化的過程，一方面能去除零件在工序操作間隔時間內形成的氧化物薄層，另一方面使金屬表面受到輕微的刻蝕而呈現出金屬的結晶組織，這樣可保證鍍層與基體金屬間的良好結合[2]。活化液配方及工藝條件如下：

2. 1. 5 預鍍鎳

為防止在不銹鋼表面生成接觸置換層，采用預鍍鎳法，即用大電流密度沖擊鍍鎳，其溶液配方及工藝條件為：

2. 1. 6 電鍍暗鎳

2. 1. 7 烘干

60 ～ 70 °C烘干，以零件表面的水、酒精完全脫除為止。

2. 1. 8 鍍層檢驗

將鍍鎳后的不銹鋼件放到氫爐中，800 °C燒結10 min，冷卻10 min后出爐，然后檢驗。鍍層若有起泡、露底、翹皮、水跡、臟物等現象為不合格。

2. 2 注意事項

(1) 各工序間的清洗必須徹底，否則會污染下道工序的溶液。

(2) 酸洗時間不宜過長，且操作過程中要注意觀察零件表面狀況，以免造成過腐蝕。

(3) 各工序間的銜接動作要迅速，不能在空中停留時間過長，尤其是弱腐蝕后，要迅速用流動水清洗，再立即進行大電流沖擊鍍鎳，以免零件表面再次生成氧化膜。

(4) 預鍍鎳操作時應帶電入槽，防止置換層產生，且電鍍過程中應防止中途斷電。

3 結語

不銹鋼零件電鍍的關鍵是電鍍前表面處理，鍍前處理的好壞直接影響電鍍質量。而鍍前處理的目的主要是除油、去殘液、去氧化膜，防止新鮮氧化膜再次生成，以及防止零件浸入鍍液時發生置換反應。筆者所在公司采用上述電鍍工藝對大量的不銹鋼零件進行電鍍，得到了質量較高的電鍍層。

[1] 張允誠, 胡如南, 向榮. 電鍍手冊[M]. 3版. 北京: 國防工業出版社, 2008: 115.

[2] 上海輕工業專科學校. 電鍍原理與工藝[M]. 上海: 上海科學技術出版社, 1978: 97.

Nickel electroplating process for complicated stainless steel parts //

GUAN Guo-dong*, LI Wen-hong

A process was developed for nickel electroplating on stainless steel parts with complicated structure. The process flow includes degreasing, pickling, ultrasonic cleaning, slight etching, nickel pre-plating, dull nickel plating, alcohol rinsing, and drying. The bath formulation and operation conditions of individual procedure were introduced. Ultrasonic cleaning has good effect on oil removal from the parts having small rolled edges, blind holes, and small screw holes. Nickel strike plating at large current is adopted to prevent replacement reaction on stainless steel parts.

stainless steel; nickel plating; ultrasonic cleaning; strike plating

Hubei Hanguang Technology Co., Ltd., Xiaogan 432000, China

TQ153.12

A

1004 – 227X (2011) 07 – 0011 – 02

2011–01–07

2011–01–24

關國棟（1975–），男，湖北仙桃人，碩士，工程師，從事化學工程研究。

作者聯系方式：(E-mail) longaround@163.com。

[ 編輯：溫靖邦 ]