一種超耐蝕鍍鎳-鉻部件及其制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種具有表面電鍛層結構的工件及其電鍛技術,特別是一種超耐蝕鍛 鑲-銘部件及其制造方法。
[0002] 本申請中電勢差均為W相鄰兩層各自作為一個整體測得的標準電勢之差。
【背景技術】
[0003] 歐洲市場對環保要求的越來越嚴,W及各汽車廠對電鍛耐蝕性的要求越來越高, 目前銘電鍛無法滿足特定環境的腐蝕要求(同時達到耐鹽霧試驗8化和耐俄羅斯泥試驗 33化)。
[0004] 電鍛工業上一般應用先鍛雙層鑲或=層鑲再鍛銘的方法提高工件的防腐能力, 被廣泛應用的雙層鑲工藝有:半光鑲+光鑲+無裂紋銘,被廣泛應用的立層鑲工藝有:半 光鑲+光鑲+微孔鑲+無裂紋銘,或者半光鑲+光鑲+微裂紋鑲+無裂紋銘,但由于銘層自 身的應力大,工業上很難得到一種完全沒有裂紋或孔隙的銘電鍛層(包括六價銘和=價銘 鍛層),暴露在空氣中的銘電鍛層被純化后,其電位比鑲正,當遇到腐蝕介質時,便與鑲層 構成腐蝕電池,造成鑲層的腐蝕,在極端環境中會出現腐蝕過度,導致表面銘層的大面積脫 落,影響產品的品質。為了進一步改善鍛層的防腐能力,微孔鑲和微裂紋鑲被應用到光鑲鍛 層上,其作用是通過不同的施鍛工藝,促使產品表面產生大量的微裂紋或微孔,形成大量的 微小的腐蝕通道,從而將腐蝕點分隔為肉眼不能識別的點,減少銘層的脫落,W達到提高使 用過程中的外觀品質。由于單獨使用微孔鑲或微裂紋鑲,對耐蝕性的提高是有限的;W及微 裂紋與=價銘配合,存在外觀差等問題,導致對于高耐腐要求的產品存在不適用性。同時 部分現有技術中,公開了改變微孔鑲工藝來達到貴電勢特性,從而滿足=價銘耐腐蝕性能 要求,但此此工藝技術無法實現與六價銘、=價銘共線生產,兩種部件都滿足高品質耐腐蝕 要求。
[000引現有技術中,如中國專利申請(公開號;CN101988211A)設及一種具有優良防腐 性能的金屬表面多層鍛鑲工藝,電鍛工藝流程為;A.塑料件表面金屬化,B.光亮銅,C.半亮 鑲,D.高硫鑲E.光亮鑲,F.微孔鑲,G.水洗,H.光亮銘,I.水洗,J.干燥;雖然該技術方案 中采用該四層鑲鑲電鍛液在塑料表面進行電鍛在一定程度上提高了塑料件的抗腐蝕性,然 而該工藝的抗腐蝕能力仍然無法達到含有除冰鹽(CaCl2)腐蝕環境的要求。而有關介紹微 裂紋鑲的工藝,如中國專利申請(公開號;CN101705508A)設及一種用于微裂紋鑲電鍛的電 鍛液及其應用,該微裂紋鑲電鍛液的主要組成如下;氯化鑲;180-260克/升,醋酸;20-60 毫升/升,ELPELYTMR;80-20毫升/升,62A;1-5毫升/升,專利文獻中描述的實例的評價 實際限制為六價銘鍛,沒有談及=價銘電鍛,同時進驗證存在耐腐蝕性能差,外觀不符合等 現象。
【發明內容】
[0006] 本發明所要解決的技術問題是針對現有技術的現狀,而提供一種超耐蝕鍛鑲-銘 部件,通過有機結合地利用功能層多層鑲結構的耐腐蝕特性和電化學性能,既保證了微孔 鑲層的外觀光亮特性,又具有包含微孔鑲、微裂紋鑲和\或高硫鑲層的功能層的多重耐蝕 性,可使產品達到超高耐蝕性、結構穩定性、硬度、耐磨性,即便在低電位鑲層受到腐蝕后, 微孔鑲層、半光鑲層、全光鑲層或沙了鑲層同樣可W起到支持和延緩腐蝕的效果。
[0007] 本發明解決上述技術問題所采用的技術方案為;一種超耐蝕鍛鑲-銘部件,該超 耐蝕鍛鑲-銘部件包括:
[000引基材潔里本發明基材可W采用金屬、塑料W及其它能夠適用電鍛的部件;
[0009] 預處理鍛層(預處理鍛層可W包括化學鑲層或者打底鑲層中的任一或者兩層復 合,也在基材上不存在該層,具體選擇視基材的材質而定,當化學鑲層和打底鑲層同時存在 時,則化學鑲層形成于基材上,打底鑲層形成于化學鑲層上),其沉積在整個基材上,在預處 理鍛層上形成有鍛銅層;和
[0010] 半光鑲層,其形成于鍛銅層上;和
[0011] 全光鑲層或沙了鑲層,其形成于半光鑲層;和
[0012] 功能層,其形成于全光鑲層或沙了鑲層上,其中功能層包括低電位鑲層和形成于 低電位鑲層上的微孔鑲層;和
[0013] 裝飾層,其形成于微孔鑲層上,所述裝飾層為=價銘鍛層或者六價銘鍛層的任一, 其中=價銘鍛層可W為=價白銘鍛層或者=價黑銘鍛層或者其它種類的=價銘鍛層,=價 銘鍛層表面還可含有純化膜。
[0014] 為優化上述方案采取的措施具體包括:
[0015] 在上述的一種超耐蝕鍛鑲-銘部件中,所述微孔鑲層與低電位鑲層之間的電位差 為10-120mv范圍內。
[0016] 在上述的一種超耐蝕鍛鑲-銘部件中,所述的低電位鑲層包括有高硫鑲層、微裂 紋鑲層中一層或兩層之間的復合鍛層。
[0017] 在上述的一種超耐蝕鍛鑲-銘部件中,所述微孔鑲層與低電位鑲層之間的電位差 為20-100mv范圍內。
[0018] 在上述的一種超耐蝕鍛鑲-銘部件中,當低電位鑲層采用微裂紋鑲層與高硫鑲層 的復合鍛層時,微裂紋鑲層與高硫鑲層之間電位差為10-80mv內。該里當腐蝕到達低電位 鑲層時,由于微裂紋鑲層的電位比高硫鑲層的電位高,此時高硫鑲層又被作為陽極性鍛層 優先腐蝕,延長微裂紋鑲層的腐蝕,從而進一步提升了耐腐蝕度。
[0019] 在上述的一種超耐蝕鍛鑲-銘部件中,所述全光鑲層或沙了鑲層與低電位鑲層之 間的電位差為O-lOOmv范圍內。
[0020] 在上述的一種超耐蝕鍛鑲-銘部件中,所述半光鑲層與全光鑲層或沙了鑲層之間 的電位差為100-200mv范圍內。
[0021] 本發明公開的超耐蝕鍛鑲-銘部件的制造方法包括如下步驟:
[0022] 將基材的表面進行預處理;
[0023] 將預處理鍛層沉積在整個基材上,并將鍛銅層形成于預處理鍛層上;和
[0024] 將半光鑲層形成于鍛銅層上;和
[00巧]將全光鑲層或沙了鑲層形成于半光鑲層;和
[0026] 將功能層中的低電位層形成于全光鑲層或沙了鑲層上;和
[0027] 將功能層中的微孔鑲層形成于低電位鑲層上;所述微孔鑲層與低電位鑲層之間的 電位差為10-120mv,將電位差控制在該一范圍內,在電鍛過程中不易出現鼓泡,同時鍛層結 構更為穩定牢固,不易發生分離剝落;
[0028] 將裝飾層形成于微孔鑲層上。
[0029] 本發明的第一方面提供超耐蝕鍛鑲-銘部件,其包括W下;基材;預處理鍛層(可 W包括化學鑲層、打底鑲層任一或者二者復合),其形成于整個基材上;鍛銅層,鍛銅層形 成于預處理鍛層上;半光鑲層,其形成于鍛銅層上;和全光鑲層或沙了鑲層,其形成于半光 鑲層上;和功能層,其形成于全光鑲層或沙了鑲層上,其中功能層包括低電位鑲層和形成于 低電位鑲層上的微孔鑲層;其中微孔鑲層與低電位鑲層之間的電位差為10-120mv范圍內; 和裝飾層價銘鍛層或者六價銘鍛層的任一),其形成于微孔鑲鍛層上,并且具有微孔結 構和微裂紋結構的至少任何之一。
[0030] 本發明的第二方面提供超耐蝕鍛鑲-銘部件的制造方法,其包括W下步驟:將基 材的表面進行預處理;將預處理鍛層沉積在整個基材上,并將鍛銅層形成于預處理鍛層上; 和將半光鑲層形成于鍛銅層上;和將全光鑲層或沙了鑲層形成于半光鑲層;和將功能層 中的低電位層形成于全光鑲層或沙了鑲層上;和將功能層中的微孔鑲層形成于低電位鑲層 上;所述微孔鑲層與低電位鑲層之間的電位差為10-120mv;將裝飾層形成于微孔鑲層上。
[0031] 在上述的一種超耐蝕鍛鑲-銘部件的制造方法中,所述的低電位鑲層包括有高硫 鑲層、微裂紋鑲層中一層或兩層之間的復合。
[0032] 在上述的一種超耐蝕鍛鑲-銘部件的制造方法中,所述的微孔鑲層采用鍛微孔鑲 鍛液電鍛而成,所述鍛微孔鑲鍛液包括成分及濃度為;含水硫酸鑲300-350g/l,含水氯化 鑲50-60g/l,棚酸40-50g/l,鑲封光亮劑6-12ml/L(確信樂思化學貿易(上海)有限公司 W下簡稱樂思,麥德美科技(蘇州)有限公司W下簡稱麥德美,如樂思的63和麥德美的 NIMC14INDEX),鑲封主光劑4-7. 5ml/L(如樂思的610CFC和麥德美的NIMC33),鑲封顆 粒0. 2-1. 5g/L(如樂思的ENHANC邸和麥德美的NiMacHypore化分散劑)、鑲封顆粒分散 劑0. 5-3ml/L,濕潤劑l-5ml/L。微孔鑲層鍛制時操作溫度控制在50-60°C之間,抑值控制 在3. 8-4.6之間,電流密度為2-5ASD,操作時間控制在2-8min之間,通過直流電電解的方式 使鑲沉積在電鍛件上,微孔鑲層厚度不低于1.5微米。鍛微孔鑲是指在基材表面鍛一層均 勻的含有無數個不導電微粒的鍛層,進一步分散腐蝕電流,降低腐蝕電流密度,全面提高鍛 層抗蝕性。
[0033] 在上述的一種超耐蝕鍛鑲-銘部件的制造方法中,所述的微裂紋鑲層采用鍛微 裂紋鑲鍛液電鍛而成,所述微裂紋鑲鍛液包括成分及濃度為;含水氯化鑲;180-260g/l,醋酸;20-60ml/l,PN-1A ;40-90g/l,PN-2A 濕潤劑;l-5ml/L。操作溫度控制在 25-35°C之間,抑值控制在3. 6-4. 6之間,電流密度為5-9ASD,操作時間控制在2-5min之 間,通過直流電電解的方式使鑲沉積在鍛鑲-銘部件全光鑲層表面上,要求微裂紋鑲層厚 度不低于1.5微米。鍛微裂紋鑲是指在基材表面鍛一層均與的含有無數個裂紋的鍛層,分 散腐蝕電流,降低腐蝕電流密度。
[0034] 在上述的一種超耐蝕鍛鑲-銘部件的制造方法中,所述的高硫鑲層采用鍛高硫鑲 鍛液電鍛而成,所述高硫鑲鍛液包括成