鉛黃銅化學鍍鎳前處理工藝

李 亮， 李 明

（北方材料工程與科學研究院有限公司，浙江 寧波315040）

0 前言

化學鍍鎳的質(zhì)量在很大程度上取決于除油、酸蝕、活化等前處理工藝。鉛黃銅化學鍍鎳更是如此。鉛黃銅在化學鍍鎳時，存在兩個問題：（1）鉛黃銅中的鉛會毒化鍍液，難以獲得結(jié)合力好的鍍層；（2）鉛黃銅與其他銅合金一樣，在以次磷酸鈉為還原劑的化學鍍鎳液中不具有催化活性，不能直接起鍍。

為解決上述兩方面的問題，以HPb59-1鉛黃銅軸針（長度15.0mm，直徑1.3mm）為對象，對其化學鍍鎳的前處理工藝進行優(yōu)化，并在生產(chǎn)中獲得應(yīng)用，取得較好的效果。

1 工藝流程

2 主要工序說明

2.1 滾筒除油、除鉛

本工序的目的是對軸針表面初次除油、除鉛，同時也有拋光作用。

配方及工藝條件：檸檬酸60g／L，硫脲3g／L，皂莢粉4g／L，室溫，2～3h。

檸檬酸起除鉛作用，皂莢粉起除油作用，硫脲起緩蝕作用。

2.2 超聲波除油

本工序的目的是對軸針表面再次除油。

配方及工藝條件：氫氧化鈉10g／L，碳酸鈉20 g／L，磷酸三鈉30g／L，OP-10 乳化劑3g／L，40～60℃，3～5min。

2.3 酸蝕

酸蝕的目的是去除表面氧化膜，同時進一步去除鉛黃銅表面的鉛，以減少它對鍍液的負面影響。該酸蝕溶液也有一定的拋光作用。

配方及工藝條件：檸檬酸80～100g／L，硫酸4～5mL／L，酒精10～15mL／L，硫脲10～15g／L，OP-10乳化劑10～20mL／L，25～45℃，3～5min。

2.4 活化

活化的目的是使鉛黃銅表面獲得催化活性。

常用的活化方法有：（1）氯化鈀活化。氯化鈀不僅價格昂貴，而且會毒化鍍液。一般金屬件不推薦使用。（2）用具有催化活性的金屬（如鐵、鋁等）觸發(fā)起鍍。由于觸發(fā)點有限，起鍍均勻性受限制，也不適合鉛黃銅軸針的表面活化。（3）預鍍鎳活化。此法適用性較廣，重點進行了研究。鉛黃銅軸針采用振鍍法預鍍鎳。

對以下四種預鍍鎳活化工藝進行了比較。

方案一：氯化鎳240g／L，鹽酸110mL／L，鎳陽極，室溫，3～5A／dm2，2～4min。

方案二：硫酸鎳240g／L，氯化鎳50g／L，硼酸45g／L，硫酸鎂70g／L，十二烷基硫酸鈉10mg／L，鎳陽極，pH值4.5～5.0，45～55℃，2～3A／dm2，2～4min。

方案三：硫酸鎳25g／L，次磷酸鈉25g／L，檸檬酸鈉15g／L，硫酸銨20g／L，氯化鉀20g／L，鎳陽極，pH值8.5～9.5，40～50℃，2～3 A／dm2，2～4min。

方案四：在化學鍍鎳液中以鎳為陽極，以零件為陰極，通直流電預鍍。電壓2～4V，1～2min。

以上四種工藝均可以起到預鍍鎳的活化效果，可誘發(fā)鉛黃銅軸針表面化學鍍反應(yīng)。方案一的溶液成分簡單，氯離子高，活化能力強，優(yōu)先推薦采用，但清洗要充分，以免污染化學鍍液。采用方案二預鍍鎳后，化學鍍起鍍出光較快，但工藝較復雜，價格相對較高。方案三有利于改善結(jié)合力，但預鍍液成分變化較大，調(diào)控較麻煩。方案四可簡化工序，方便生產(chǎn)，但鉛黃銅軸針表面如殘留鉛，仍有可能污染化學鍍液。

2.5 化學鍍鎳

硫酸鎳26g／L，次磷酸鈉24g／L，乙酸鈉20 g／L，檸檬酸鈉15g／L，乳酸10g／L，硫脲1mg／L，pH值4.5～5.2，（85±2）℃，40min。采用振鍍，定期補充調(diào)整成分，溶液壽命在6個周期以上。

3 結(jié)語

本工藝生產(chǎn)的鉛黃銅軸針，鍍層均勻光滑，結(jié)合力良好（彎曲90°鍍層不開裂、不脫皮），鍍液的壽命較長。這說明所采用的前處理工藝是有效的，對鉛黃銅零件化學鍍鎳有較大的參考價值。