[发明专利]一种镁合金的镀镍工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种镁合金的表面处理方法，具体涉及一种镁合金的镀镍工艺方法。

背景技术

镁的密度是1.74g/cm³，镁合金是金属结构材料中最轻的，其比强度比某些高强钢和铝合金都高，还具有良好的铸造性，电屏蔽性，抗冲击减震性，无毒和可回收性等，被誉为“21世纪绿色工程金属”。为降低汽车能耗，减少废气排放，用镁合金替代汽车上的钢铁构件是必然选择，镁合金在汽车工业界正受到越来越多的关注，例如不少汽车公司在仪表板、转向部件、进气歧管、凸轮轴盖等部件上开始应用镁合金。有专家认为将来在每辆汽车上应用的镁合金有可能达到50kg。但是镁合金的耐腐蚀性能和耐磨性能差成为了镁合金推广应用的瓶颈，为了解决这一问题，从表面处理的角度入手提高其性能是一种比较经济有效的方法。

传统的表面处理工艺可以分为表面改性工艺、薄膜工艺和涂镀层工艺等。到目前为止，单一的防护工艺对镁合金的防护要么具有致命的缺陷，要么对镁合金耐腐蚀性能和耐磨性能的改善比较有限。采用现有的镁合金镀镍的工艺方法，化学镀镍层是一层非晶态的防护层，该防护层具有优良的耐磨性、耐腐蚀性能等，但在镁合金表面上直接制备该涂层时容易导致基体和镀层的电偶腐蚀。而且普通化学镀镍工艺中用硫酸镍、氯化镍配置镀液时SO₄^2-、Cl^-对镁合金基体造成腐蚀。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够在改善镁合金表面的硬度和耐磨性能同时有效的改善镁合金的防腐蚀性能的镁合金的镀镍工艺方法。

本发明的目的是这样实现的：它包括以下步骤：

(1)对经过前处理的镁合金进行等离子体电解氧化；氧化采用恒电流控制，电流密度为0.5～1.2A/dm²，溶液温度为20℃～40℃，氧化时间为35～50分钟；溶液配比：18～25g/L的Na₂SiO₃、6.8～10.5g/L的柠檬酸钠、6～9g/L的KaF、15～18g/L的NaAlO₂和余量的水；

(2)活化与还原；将0.5～1g/L的PdCl₂、1～3g/L的NaCl、4～6g/L的EDTA和余量的水配成活化溶液，将活化溶液加热到30℃～35℃，把等离子体电解氧化并清洗完毕的镁合金试样浸入到活化溶液当中，活化5～10分钟；活化完成之后用去离子水清洗；然后用2.5wt％～3wt％次亚磷酸钠溶液进行还原处理，将钯离子还原，得到化学镀镍的催化中心；

(3)表面镀镍；镍溶液的配比为：12.5～15g/L的乙酸镍、25～27g/L的NaH₂PO₂·H₂O、14～16g/L的C₆H₈O₇·H₂O、15～17g/L的NH₄HF₂和余量的水，用NH₃·H₂O调节pH值为6.2～6.5；镀镍时，温度为80℃～82℃，溶液pH值为6.2～6.5，施镀时间为1～1.5h。

本发明的主要优点是：1.在化学镀镍前，采用等离子体电解氧化工艺，通过等离子体电解氧化层的原位生长，结合力强来保证涂层与基体的结合力，避免了基体和镀层的电偶腐蚀。2.使用乙酸镍配置化学镀镍的镀液，溶液的pH值为6.2～6.5，能够克服普通化学镀工艺中用硫酸镍、氯化镍配置镀液时SO₄^2-、Cl^-对镁合金基体造成腐蚀的缺点。作为本发明的另一改进：活化工艺中使用的是离子型活化溶液，而不是胶体类的或者是含Sn²⁺离子的溶液，该活化液稳定、可以长期使用不降解、并可以克服普通活化工艺中基体表面吸附一层Sn²⁺离子而影响化学镀层的均匀性和附着力的缺点，该活化工艺也能防止普通活化工艺造成对镁合金基体以及氧化膜的破坏。

具体实施方式

下面举例对本发明做更详细地描述：