一種鎂合金無氟聯(lián)氨化學(xué)鍍鎳溶液及其鍍鎳工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及一種化學(xué)鍛儀溶液及其鍛儀工藝，具體設(shè)及一種在儀合金上無氣環(huán)保 型且長(zhǎng)壽命的聯(lián)氨化學(xué)鍛儀溶液及其鍛儀工藝。
【背景技術(shù)】
[0002] 儀合金被譽(yù)為21世紀(jì)的綠色金屬結(jié)構(gòu)材料，有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如密度低、比強(qiáng) 度和比剛度高，且阻尼性、切削性、鑄造性能優(yōu)越，在汽車工業(yè)、航天航空工業(yè)、電子工業(yè)上 得到了日益廣泛的應(yīng)用。雖然儀原料豐富，在自然資源中處于第八位，但作為結(jié)構(gòu)材料，其 耐蝕性差制約了它更廣泛的使用。
[0003] 儀合金化學(xué)鍛儀時(shí)，需要避免儀基底與鍛液成分強(qiáng)烈的腐蝕反應(yīng)和置換反應(yīng)，才 能成功施鍛。儀合金化學(xué)鍛液與其它基體的化學(xué)鍛液的不同點(diǎn)在于：（1)不能含有大量對(duì) 儀合金有強(qiáng)烈腐蝕作用的成分或離子巧日H+) ; (2)需要含有使儀合金基體純化的物質(zhì)（F， 0H)。儀合金在W下兩種情況下是很穩(wěn)定的：（1)在酸性鍛液中有氣化儀膜形成可減緩儀 合金的腐蝕；（2)強(qiáng)堿性鍛液（pH> 10. 5)中生成氨氧化儀膜可W保護(hù)儀合金基底，避免強(qiáng) 烈腐蝕。
[0004] 儀合金在一般鍛液中容易被腐蝕，如果在酸性或中性不含氣離子的鍛液中儀合金 基底更加容易腐蝕而不能施鍛。目前，儀合金化學(xué)鍛儀液主要W硫酸儀、氯化儀和碳酸儀 為主鹽，其他儀源巧日醋酸儀、次亞憐酸儀、氨基橫酸儀等）的價(jià)格昂貴，應(yīng)用很少。具有廣 泛代表性的鍛液有：（1)如CN100471994C公開的堿式碳酸儀為主鹽的鍛儀液：堿式碳酸 儀（2NiC〇3 · 3Ni(0H)2 · 4&0)6~12g/l，次亞憐酸鋼（NaHzPOz· &0)6~20g/l，巧樣酸 (CeHsO? · &0) 20 ~24 邑/L，氣化氨（HF40〇/〇) 12 ~18mL/L，硫脈（CS(NH2)2) 0. 2 ~1m邑/ L，抑6. 5~8; (2)如CN101760732B公開的硫酸儀為主鹽的鍛儀液：硫酸儀（NiS〇4 · 6&0) 15 ~35g/l，次亞憐酸鋼（NaHzPOz· &0) 15 ~35g/l，巧樣酸（CeHsO? · &0) 10 ~25g/ L，氣化氨（HF40%)6~14 血/1，氣化氨錠（NH4HF2)6~14g/L，硫脈（CS(NH2)2) 0. 7 ~ 1.2g/l，pH6.8~7. 5; (3)如化學(xué)鍛實(shí)用技術(shù)(李寧.化學(xué)鍛實(shí)用技術(shù)，第二版，化學(xué) 工業(yè)出版社，P109)公開的氯化儀為主鹽的鍛儀液：氯化儀（NiClz. 6&0) 20~30邑/1，棚 氨化鋼（化肌4) 0. 4~1.Og/l，乙二胺（CzHsNz) 15~90mL/l，氣化物3~10g/l，穩(wěn)定劑 0. 06~2g/L，抑> 12。Ξ種常用鍛液中均使用了氣化物，而氣離子的存在不但使鍛槽材料 受到制約，而且氣化物的存在對(duì)人體是有害的，會(huì)加速牙齒的退化，最大的問題是氣離子廢 水很難處理，廢水處理成本很高，不能大量排放到環(huán)境中去，否則會(huì)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。 CN100476024C公開的堿性鍛液配方中沒有加入緩沖劑，使得化學(xué)鍛速、鍛層表觀和鍛層結(jié) 合均不理想。
[0005] 堿性化學(xué)鍛儀受到重視，堿性化學(xué)鍛液成本低，操作方便，鍛速快，啟鍛溫度較低， 有的堿性鍛儀工藝在室溫下進(jìn)行，能耗低，且鍛液中不含對(duì)環(huán)境污染的氣離子，鍛液后處理 簡(jiǎn)單。但是，大多數(shù)堿性化學(xué)鍛儀液應(yīng)用于一些非金屬材料設(shè)日PVC)的金屬鍛層，鍛層晶粒 間可能產(chǎn)生孔隙，存在與基體結(jié)合力較差，鍛層耐蝕性不好等問題，而酸性化學(xué)鍛層為非晶 態(tài)特征明顯的高憐儀鍛層，鍛層均勻致密，鍛層與基體結(jié)合力良好，因而在化學(xué)鍛儀工業(yè)應(yīng) 用方面堿性化學(xué)鍛遠(yuǎn)不及酸性化學(xué)鍛廣泛。
[0006] 不過，對(duì)儀合金基材而言，非常容易在中性和酸性條件下腐蝕，采用堿性化學(xué)鍛儀 可W保證儀合金基材的安全，然而一次性堿性化學(xué)鍛儀其鍛層致密性差，耐蝕性不好。一次 性酸性直接化學(xué)鍛儀離不開含氣鍛液的使用，造成鍛液處理的困難。所W，一次性化學(xué)鍛 儀，無論是酸性鍛還是堿性鍛都不是理想的儀合金施鍛工藝。 W07] 目前，已經(jīng)有人將堿性鍛液用于儀合金，并采用了二次鍛儀的方式，如CN103215574A公開的技術(shù)方案，采用堿性、中性鍛儀二次鍛儀方式，但是鍛液配方中使用了 價(jià)格昂貴的醋酸儀，在堿性鍛液中加入了氣化鋼或氣化鐘，中性鍛液中加入了氣化氨錠，鍛 液中均引入了氣化物；CN100570000C公開的技術(shù)方案，采用堿性、酸性鍛儀二次鍛儀方式， 但是堿性和酸性鍛液中均加入了氣化氨錠，鍛液中仍然使用了氣化物，均不能實(shí)現(xiàn)無氣環(huán) 保鍛儀，且耐蝕性和致密性能不佳。CN104694913A公開的技術(shù)方案，采用堿性、酸性鍛儀 二次鍛儀方式，實(shí)現(xiàn)了無氣環(huán)保的化學(xué)鍛儀液，但是，堿性無氣鍛液所用還原劑為次亞憐酸 鋼，還原儀的同時(shí)會(huì)有大量的亞憐酸根離子產(chǎn)生，若反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行，補(bǔ)加次亞憐酸鹽，勢(shì)必 使亞憐酸根離子的濃度增加，當(dāng)亞憐酸離子的濃度達(dá)到30g/L時(shí)，將迅速降低化學(xué)鍛儀的 沉積速率，亞憐酸根離子還會(huì)與溶液中的儀離子生成溶解度很小的亞憐酸儀沉淀，使鍛液 渾濁，甚至催化鍛液發(fā)生瞬間分解。
[0008] 此外，已報(bào)導(dǎo)的其它堿性化學(xué)鍛儀液所用還原劑大都是W次亞憐酸鋼、氨基棚燒、 棚氨化物為主，都存在還原劑氧化產(chǎn)物在溶液中積累而導(dǎo)致鍛液性能逐漸惡化直至無法使 用的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種既能避免 使用氣化物，又能提高堿性鍛液的壽命，還能在儀合金表面形成具有良好結(jié)合力、高耐蝕性 和高致密性鍛層的儀合金無氣聯(lián)氨化學(xué)鍛儀溶液。
[0010] 本發(fā)明進(jìn)一步要解決的技術(shù)問題是，為克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供一種操作 簡(jiǎn)便，無氣安全，不污染環(huán)境，使用壽命長(zhǎng)，施鍛成本低的儀合金無氣化學(xué)鍛儀工藝。
[0011] 本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：一種儀合金無氣聯(lián)氨化學(xué)鍛儀溶 液，包括堿性無氣聯(lián)氨化學(xué)鍛儀溶液和酸性無氣化學(xué)鍛儀溶液； 所述堿性無氣聯(lián)氨化學(xué)鍛儀溶液抑值> 13,其組成為： 氯化儀20~35g/L(優(yōu)選25~30g/L); 聯(lián)氨10~25血/L(優(yōu)選15~20血/L); 絡(luò)合劑10~100g/L(優(yōu)選50~80g/L); 氨氧化鋼或氨氧化鐘80~150g/L(優(yōu)選90~120g/L); 棚酸8~15g/L(優(yōu)選9~11g/L) 硫脈 0.8~1. 2mg/L(優(yōu)選 0. 9 ~1. 1mg/L); 所述酸性無氣化學(xué)鍛儀溶液抑值為4~6(優(yōu)選4. 5~5. 5)，其組成為： 儀鹽15~30g/L(優(yōu)選20~25g/L); 次亞憐酸鋼15~30g/L(優(yōu)選20~25g/L); 巧樣酸3~10g/L(優(yōu)選5~8g/L); 硫脈 0.8~1. 2mg/L(優(yōu)選 0. 9 ~1.Img/L)。
[0012] 所述堿性無氣聯(lián)氨化學(xué)鍛儀溶液中所述溶質(zhì)在上述質(zhì)量濃度下，抑值即> 13。
[0013] 進(jìn)一步，所述絡(luò)合劑為乙二胺和/或酒石酸鐘鋼。
[0014] 進(jìn)一步，所述儀鹽為硫酸儀、氯化儀、堿式碳酸儀、醋酸儀或氨基橫酸儀等中的一 種或幾種。優(yōu)選較為廉價(jià)的硫酸儀，在降低施鍛成本的同時(shí)，并不會(huì)降低鍛層質(zhì)量。
[0015] 在所述堿性無氣聯(lián)氨化學(xué)鍛儀溶液中，所述氯化儀作為儀源，盡管會(huì)引入活性很 高的氯離子，但不會(huì)影響鍛層質(zhì)量，因?yàn)槁入x子只