一种铁基粉末冶金材料镀铬方法
【专利摘要】本发明公开了一种铁基粉末冶金材料镀铬方法，首先将铁基粉末冶金材料表明进行预处理，除去表明油污，将预处理后的铁基粉末冶金材料浸入活化液中进行活化，其中活化液为硝酸、硫化钠、乙醇钠、氢氟酸、醋酸与水的质量比为5:1:1:3:3:10的混合液，再将活化后的铁基粉末冶金材料取出并进行真空干燥，最后将真空干燥后的铁基粉末冶金材料进行镀铬，电镀液为亚铬酸盐、硫酸钾、硼酸、硫代氨基脲、亚氨基二乙酸和氟硼酸钠的混合液，电镀条件为pH4.0-5.0，温度25-30℃，电流密度6-12A/dm2，镀层厚度6-10μm。本发明提供的铁基粉末冶金材料镀铬方法得到的镀铬零件镀层具有良好的结合力以及防腐蚀稳定性。
【专利说明】一种铁基粉末冶金材料镀铬方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于金属电镀【技术领域】，具体涉及一种铁基粉末冶金材料镀铬方法。
【背景技术】
[0002] 铬是一种微带蓝色的银白色金属，相对原子质量51. 99,密度6. 98-7. 21g/cm3,熔 点为1875-1920°C，金属铬在空气中极易钝化，表面形成一层极薄的钝化膜，从而显示出贵 金属的性质。
[0003] 镀铬层具有很高的硬度，根据镀液成分和工艺条件不同，其硬度可在很大范围 400-1200HV内变化。镀铬层有较好的耐热性，在500°C以下加热，其光泽性、硬度均无明显 变化，温度大于500°C开始氧化变色，大于700°C硬度开始降低。镀铬层的摩擦系数小，特别 是干摩擦系数，在所有的金属中是最低的。所以镀铬层具有很好的耐磨性。
[0004] 铬镀层具有良好的化学稳定性，在碱、硫化物、硝酸和大多数有机酸中均不发生作 用，但能溶于氢氯酸（如盐酸）和热的硫酸中。
[0005] 由于镀铬层具有优良的性能，广泛用作防护性镀层体系的外表层和功能镀层，在 电镀工业中一直占重要的地位。随着科学技术的发展和人们对环境保护的日趋重视，在传 统镀铬的基础上相继发展了微裂纹和微孔铬、黑铬、松孔铬、低浓度镀铬、高效率镀硬铬、三 价铬镀铬、稀土镀铬等新工艺，使镀铬层的应用范围进一步扩大。
[0006] 目前金属材料镀铬虽然已经应用多年，但是存在着镀层结合力不够，镀层致密性 不够，长期使用稳定性下降等问题，因此需要进一步改进。
【发明内容】
[0007] 本发明的目的在于为了克服以上现有技术的不足而提供一种铁基粉末冶金材料 镀铬方法，提高镀膜的结合能力与防锈性能和稳定性。
[0008] 本发明是通过以下技术手段实现的：
[0009] 一种铁基粉末冶金材料镀铬方法，包括以下步骤：
[0010] 步骤一，将铁基粉末冶金材料表明进行预处理，除去表明油污；
[0011] 步骤二，将预处理后的铁基粉末冶金材料浸入活化液中进行活化，其中活化液为 硝酸、硫化钠、乙醇钠、氢氟酸、醋酸与水的质量比为5:1:1:3:3:10的混合液；
[0012] 步骤三，将活化后的铁基粉末冶金材料取出，在60-80°C条件下真空干燥；
[0013] 步骤四，将真空干燥后的铁基粉末冶金材料进行镀铬，电镀液为亚铬酸盐、硫酸 钾、硼酸、硫代氨基脲、亚氨基二乙酸和氟硼酸钠的混合液，电镀条件为PH4. 0-5.0,温度 25-30°C，电流密度 6-12A/dm2,镀层厚度 6-10 μ m。
[0014] 所述的铁基粉末冶金材料镀铬方法，步骤一中预处理方法可以为将铁基粉末冶金 材料浸入质量比为50:3-6:1-5的机械油、丙烯磺酸钠和十二烷基磺酸钠的混合液中，浸泡 30-60分钟，然后再将铁基粉末冶金材料表明用水清洗干净。
[0015] 所述的铁基粉末冶金材料镀铬方法，步骤二中活化液中硝酸为质量浓度可以为 30-35%的硝酸溶液，醋酸为冰醋酸。
[0016] 所述的铁基粉末冶金材料镀铬方法，步骤二中活化条件可以为温度50-60°C，时间 50-100 分钟。
[0017] 所述的铁基粉末冶金材料镀铬方法，步骤四中电镀液中各组分浓度分别可以为亚 铬酸盐50-80g/L，硫酸钾5-8g/L，硼酸30-40g/L，硫代氨基脲2-8g/L，亚氨基二乙酸4-10g/ L，氟硼酸钠8-15g/L。
[0018] 所述的铁基粉末冶金材料镀铬方法，步骤四中pH调节可以使用碳酸氢钠或冰醋 酸。
[0019] 本发明提供的铁基粉末冶金材料镀铬方法得到的镀铬零件镀层及基体截断面无 起皮、无剥落，存放一个月后表面膜层与基体截面无锈蚀，具有良好的稳定性。
【具体实施方式】
[0020] 实施例1
[0021] 一种铁基粉末冶金材料镀铬方法，包括以下步骤：
[0022] 步骤一，将铁基粉末冶金材料表明进行预处理，具体方法可以为将铁基粉末冶金 材料浸入质量比为50:3:1的机械油、丙烯磺酸钠和十二烷基磺酸钠的混合液中，浸泡30分 钟，然后再将铁基粉末冶金材料表明用水清洗干净，除去表明油污；
[0023] 步骤二，将预处理后的铁基粉末冶金材料浸入活化液中进行活化，活化条件为 温度50°C，时间50分钟，活化液为硝酸、硫化钠、乙醇钠、氢氟酸、醋酸与水的质量比为 5:1:1:3:3:10的混合液，其中硝酸为质量浓度30 %的硝酸溶液，醋酸为冰醋酸；
[0024] 步骤三，将活化后的铁基粉末冶金材料取出，在60°C条件下真空干燥；
[0025] 步骤四，将真空干燥后的铁基粉末冶金材料进行镀铬，电镀液为亚铬酸盐、硫酸 钾、硼酸、硫代氨基脲、亚氨基二乙酸和氟硼酸钠的混合液，各组分浓度为亚铬酸盐50g/L， 硫酸钾5g/L，硼酸30g/L，硫代氨基脲2g/L，亚氨基二乙酸4g/L，氟硼酸钠8g/L，电镀条件为 PH4. 0,温度25°C，电流密度6A/dm2,镀层厚度6 μ m。
[0026] 实施例2
[0027] -种铁基粉末冶金材料镀铬方法，包括以下步骤：
[0028] 步骤一，将铁基粉末冶金材料表明进行预处理，具体方法可以为将铁基粉末冶金 材料浸入质量比为50:4: 2的机械油、丙烯磺酸钠和十二烷基磺酸钠的混合液中，浸泡40分 钟，然后再将铁基粉末冶金材料表明用水清洗干净，除去表明油污；
[0029] 步骤二，将预处理后的铁基粉末冶金材料浸入活化液中进行活化，活化条件为 温度52°C，时间60分钟，活化液为硝酸、硫化钠、乙醇钠、氢氟酸、醋酸与水的质量比为 5:1:1:3:3:10的混合液，其中硝酸为质量浓度32 %的硝酸溶液，醋酸为冰醋酸；
[0030] 步骤三，将活化后的铁基粉末冶金材料取出，在65°C条件下真空干燥；
[0031] 步骤四，将真空干燥后的铁基粉末冶金材料进行镀铬，电镀液为亚铬酸盐、硫酸 钾、硼酸、硫代氨基脲、亚氨基二乙酸和氟硼酸钠的混合液，各组分浓度为亚铬酸盐60g/L， 硫酸钾6g/L，硼酸32g/L，硫代氨基脲3g/L，亚氨基二乙酸5g/L，氟硼酸钠10g/L，电镀条件 为PH4. 2,温度26°C，电流密度8A/dm2,镀层厚度7 μ m。
[0032] 实施例3
[0033] -种铁基粉末冶金材料镀铬方法，包括以下步骤：
[0034] 步骤一，将铁基粉末冶金材料表明进行预处理，具体方法可以为将铁基粉末冶金 材料浸入质量比为50:5:4的机械油、丙烯磺酸钠和十二烷基磺酸钠的混合液中，浸泡50分 钟，然后再将铁基粉末冶金材料表明用水清洗干净，除去表明油污；
[0035] 步骤二，将预处理后的铁基粉末冶金材料浸入活化液中进行活化，活化条件为 温度56°C，时间80分钟，活化液为硝酸、硫化钠、乙醇钠、氢氟酸、醋酸与水的质量比为 5:1:1:3:3:10的混合液，其中硝酸为质量浓度33 %的硝酸溶液，醋酸为冰醋酸；
[0036] 步骤三，将活化后的铁基粉末冶金材料取出，在70°C条件下真空干燥；
[0037] 步骤四，将真空干燥后的铁基粉末冶金材料进行镀铬，电镀液为亚铬酸盐、硫酸 钾、硼酸、硫代氨基脲、亚氨基二乙酸和氟硼酸钠的混合液，各组分浓度为亚铬酸盐65g/L， 硫酸钾7g/L，硼酸36g/L，硫代氨基脲5g/L，亚氨基二乙酸7g/L，氟硼酸钠12g/L，电镀条件 为PH4. 5,温度28°C，电流密度9A/dm2,镀层厚度8 μ m。
[0038] 实施例4
[0039] 一种铁基粉末冶金材料镀铬方法，包括以下步骤：
[0040] 步骤一，将铁基粉末冶金材料表明进行预处理，具体方法可以为将铁基粉末冶金 材料浸入质量比为50:5:4的机械油、丙烯磺酸钠和十二烷基磺酸钠的混合液中，浸泡55分 钟，然后再将铁基粉末冶金材料表明用水清洗干净，除去表明油污；
[0041] 步骤二，将预处理后的铁基粉末冶金材料浸入活化液中进行活化，活化条件为 温度58°C，时间90分钟，活化液为硝酸、硫化钠、乙醇钠、氢氟酸、醋酸与水的质量比为 5:1:1:3:3:10的混合液，其中硝酸为质量浓度34%的硝酸溶液，醋酸为冰醋酸；
[0042] 步骤三，将活化后的铁基粉末冶金材料取出，在75°C条件下真空干燥；
[0043] 步骤四，将真空干燥后的铁基粉末冶金材料进行镀铬，电镀液为亚铬酸盐、硫酸 钾、硼酸、硫代氨基脲、亚氨基二乙酸和氟硼酸钠的混合液，各组分浓度为亚铬酸盐75g/L， 硫酸钾7g/L，硼酸38g/L，硫代氨基脲7g/L，亚氨基二乙酸8g/L，氟硼酸钠13g/L，电镀条件 为PH4. 8,温度28°C，电流密度ΙΟΑ/dm2,镀层厚度ΙΟμπι。
[0044] 实施例5
[0045] 一种铁基粉末冶金材料镀铬方法，包括以下步骤：
[0046] 步骤一，将铁基粉末冶金材料表明进行预处理，具体方法可以为将铁基粉末冶金 材料浸入质量比为50:6:5的机械油、丙烯磺酸钠和十二烷基磺酸钠的混合液中，浸泡60分 钟，然后再将铁基粉末冶金材料表明用水清洗干净，除去表明油污；
[0047] 步骤二，将预处理后的铁基粉末冶金材料浸入活化液中进行活化，活化条件为 温度60°C，时间100分钟，活化液为硝酸、硫化钠、乙醇钠、氢氟酸、醋酸与水的质量比为 5:1:1:3:3:10的混合液，其中硝酸为质量浓度35 %的硝酸溶液，醋酸为冰醋酸；
[0048] 步骤三，将活化后的铁基粉末冶金材料取出，在80°C条件下真空干燥；
[0049] 步骤四，将真空干燥后的铁基粉末冶金材料进行镀铬，电镀液为亚铬酸盐、硫酸 钾、硼酸、硫代氨基脲、亚氨基二乙酸和氟硼酸钠的混合液，各组分浓度为亚铬酸盐80g/L， 硫酸钾8g/L，硼酸40g/L，硫代氨基脲8g/L，亚氨基二乙酸10g/L，氟硼酸钠15g/L，电镀条件 为ρΗ5· 0,温度30°C，电流密度12A/dm2,镀层厚度ΙΟμπι。
[0050] 以上实施例中pH调节使用碳酸氢钠或冰醋酸。
[0051] 将以上实施例制备得到的镀覆铬层的零件采用金相法测定其厚度，采用GB5270 的划痕法、弯曲法测试结合力，存放一个月以后测试零件表面镀层是否有锈点，并剖切后检 测基体截面是否有腐蚀，具体结果如下：
[0052]
【权利要求】
1. 一种铁基粉末冶金材料镀铬方法，其特征在于，包括以下步骤： 步骤一，将铁基粉末冶金材料表明进行预处理，除去表明油污； 步骤二，将预处理后的铁基粉末冶金材料浸入活化液中进行活化，其中活化液为硝酸、 硫化钠、乙醇钠、氢氟酸、醋酸与水的质量比为5:1:1:3:3:10的混合液； 步骤三，将活化后的铁基粉末冶金材料取出，在60-80°C条件下真空干燥； 步骤四，将真空干燥后的铁基粉末冶金材料进行镀铬，电镀液为亚铬酸盐、硫酸钾、 硼酸、硫代氨基脲、亚氨基二乙酸和氟硼酸钠的混合液，电镀条件为PH4. 0-5.0,温度 25-30°C，电流密度 6-12A/dm2,镀层厚度 6-10 ii m。
2. 根据权利要求1所述的铁基粉末冶金材料镀铬方法，其特征在于，步骤一中预处理 方法为将铁基粉末冶金材料浸入质量比为50:3-6:1-5的机械油、丙烯磺酸钠和十二烷基 磺酸钠的混合液中，浸泡30-60分钟，然后再将铁基粉末冶金材料表明用水清洗干净。
3. 根据权利要求1所述的铁基粉末冶金材料镀铬方法，其特征在于，步骤二中活化液 中硝酸为质量浓度为30-35%的硝酸溶液，醋酸为冰醋酸。
4. 根据权利要求1所述的铁基粉末冶金材料镀铬方法，其特征在于，步骤二中活化条 件为温度50-60°C，时间50-100分钟。
5. 根据权利要求1所述的铁基粉末冶金材料镀铬方法，其特征在于，步骤四中电镀液 中各组分浓度分别为亚铬酸盐50-80g/L，硫酸钾5-8g/L，硼酸30-40g/L，硫代氨基脲2-8g/ L，亚氨基二乙酸4-10g/L，氟硼酸钠8-15g/L。
6. 根据权利要求1所述的铁基粉末冶金材料镀铬方法，其特征在于，步骤四中pH调节 使用碳酸氢钠或冰醋酸。
【文档编号】C25D5/36GK104328463SQ201410570918
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年10月23日 优先权日:2014年10月23日
【发明者】刘莉, 王爽, 刘晓东 申请人:苏州莱特复合材料有限公司