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[發(fā)明專利]一種用于微結(jié)構(gòu)加工的低應(yīng)力鎳磷合金輥及其電鍍工藝有效

專利信息
申請?zhí)枺?/td> 202010414902.5 申請日: 2020-05-15
公開(公告)號: CN111411379B 公開(公告)日: 2021-09-21
發(fā)明(設(shè)計)人: 黃兆元;丁利明;翟才金 申請(專利權(quán))人: 常州華威新材料有限公司
主分類號: C25D5/12 分類號: C25D5/12;C25D3/12;C25D3/38;C25D3/56;C25D21/10;C25D21/06;C25D17/10;C25D7/00
代理公司: 浙江億維律師事務(wù)所 33319 代理人: 王乃蒼
地址: 213144 江*** 國省代碼: 江蘇;32
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摘要:
搜索關(guān)鍵詞: 一種 用于 微結(jié)構(gòu) 加工 應(yīng)力 合金 及其 電鍍 工藝
【權(quán)利要求書】:

1.一種用于微結(jié)構(gòu)加工的低應(yīng)力鎳磷合金輥,包括鋼輥基材(4),其特征在于:所述鋼輥基材(4)的表面通過電鍍依次形成沖擊鎳層(3)、鍍銅層(2)、鎳磷非晶合金層(1),所述鍍銅層(2)的厚度為200~1000微米,所述鎳磷非晶合金層(1)的厚度為300~800微米,所述鍍銅層(2)的HV硬度為380~400,所述鎳磷非晶合金層(1)的HV硬度為580~650,所述鎳磷非晶合金層(1)的磷含量為18%、鎳含量為82%,所述鎳磷非晶合金層(1)的表面粗糙度Ra0.3μm,所述鋼輥基材(4)為45號鋼或304不銹鋼,其電鍍工藝包括如下步驟:

S1:將所述鋼輥基材(4)充分除油、酸洗活化后,置于含有200~250g/L的氯化鎳和150~200mL/L的鹽酸的電鍍液中,所述鋼輥基材(4)在4~10A/dm2的電流密度以及室溫條件下電鍍60~100s ,形成所述沖擊鎳層(3);

S2:將鍍有所述沖擊鎳層(3)的鋼輥基材(4)充分水洗活化后全浸入或半浸入裝有電鍍銅液的電解槽A(5)中,所述電解槽A(5)設(shè)有水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(6),將所述水平旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(6)的轉(zhuǎn)速設(shè)定為5~8轉(zhuǎn)/分鐘,并在15~30A/dm2的電流密度、35~45℃的溫度條件下電鍍5~15h,形成所述鍍銅層(2),制得預(yù)鍍輥(9);

S3:將所述預(yù)鍍輥(9)浸入除油液中充分去油,然后將所述預(yù)鍍輥(9)浸入5~17%濃度的乙酸溶液中清洗180~300s ,取去離子水A持續(xù)沖洗所述預(yù)鍍輥(9)表面,清洗后將所述預(yù)鍍輥(9)放入裝有復(fù)合鍍液以及設(shè)置有垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(11)的電解槽B(10)中,所述預(yù)鍍輥(9)通過所述垂直旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(11)懸掛于所述電解槽B(10)中并完全浸入所述復(fù)合鍍液;

S4:將所述預(yù)鍍輥(9)與電源陰極相連,取與所述鋼輥基材(4)等長的鈦網(wǎng)電極(7)和裝滿鎳餅的鈦籃陽極(8)并將鈦網(wǎng)電極(7)和鈦籃陽極(8)連接至電源陽極,接著將所述預(yù)鍍輥(9)的轉(zhuǎn)速設(shè)定為10~30轉(zhuǎn)/分鐘,并在1~1.1A/dm2的電流密度、42~45℃的溫度條件下電鍍36~96h,形成所述鎳磷非晶合金層(1),將所述預(yù)鍍輥(9)從所述復(fù)合鍍液中取出,用去離子水B將所述預(yù)鍍輥(9)表面殘余鍍液洗去,制得鎳磷合金輥;

S5:將所述鎳磷合金輥自然冷卻至22~23℃,然后在鎳磷非晶合金層(1)表面進(jìn)行微結(jié)構(gòu)加工,最終制得用于微結(jié)構(gòu)加工的低應(yīng)力鎳磷合金輥;

所述步驟S1、S2、S4中,在電鍍過程中通入壓縮空氣并進(jìn)行攪拌;

所述步驟S1、S2、S3中,所述電鍍液、電鍍銅液、復(fù)合鍍液均采用連續(xù)過濾方式進(jìn)行過濾;

所述步驟S2中,每1L所述電鍍銅液由如下組份組成:硫酸銅200~280g、硫酸55~70g、氯化鈉0.13~0.25g、硬化劑6~9ml、整平劑2~3ml,電鍍時向所述電鍍銅液中按照80~120mL/(kA·h)的消耗量補(bǔ)加硬化劑和整平劑;

所述步驟S2中,在電鍍過程中采用磷銅陽極板作為陽極,所述磷銅陽極板的磷含量為0.006%,所述步驟S1、S4中,在電鍍過程中采用含硫鎳餅作為陽極,所述含硫鎳餅的硫含量為0.01~0.03%,所述步驟S4中,所述鈦網(wǎng)電極(7)為鍍鉑金鈦網(wǎng),所述鍍鉑金鈦網(wǎng)上的鉑層厚度為1~5μm;

所述步驟S3中,每1L所述復(fù)合鍍液由如下組份組成:硫酸鎳90~105g、亞磷酸35~40g、乙醇酸18~22g、檸檬酸25~30g、氫氧化鈉30~35g、糖精鈉水合物4.5~6g、十二烷基硫酸鈉0.05~0.1g、硼酸35~40g、氯化鑭0.45~0.75g、余量為去離子水C,在42~45℃環(huán)境下,所述復(fù)合鍍液的pH值為2.5~2.8,其制備方法如下:

Q1:所述電解槽B(10)中還設(shè)置有磁力攪拌器(12),取上述配比的硫酸鎳、亞磷酸、乙醇酸、檸檬酸、糖精鈉水合物、十二烷基硫酸鈉、硼酸、氯化鑭加入電解槽B(10)中,再取去離子水C加入電解槽B(10)中,接著通過所述磁力攪拌器(12)進(jìn)行攪拌,攪拌溫度保持在42~45℃,攪拌0.5~1h;

Q2:待各組分完全溶解后,再逐步加入氫氧化鈉調(diào)試溶液的pH 值,最終制得在42~45℃環(huán)境下pH值為2.5~2.8的復(fù)合鍍液。

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