鈹青銅零件電鍍銀的工藝與前處理配方技巧 1.電子、航空、航天等領(lǐng)域的電鍍運(yùn)用
鈹青銅是指含1．7％～2．5％鈹、0．2％～0+5％鎳的特殊青銅合金。鈹青銅經(jīng)淬火和時(shí)效處理后具有很高的強(qiáng)度、硬度、彈性、耐磨、耐熱性和抗疲勞強(qiáng)度，還具有優(yōu)良的導(dǎo)電、導(dǎo)熱性及無(wú)鐵磁性能。特別是溫度變化對(duì)其彈性影響很小，因此鈹青銅材料多用來(lái)制造重要的彈性零件，廣泛應(yīng)用于電子、航空、航天等領(lǐng)域。為進(jìn)一步提高鈹青銅彈性零件的導(dǎo)電性，往往在其表面鍍覆一層銀鍍層，銀鍍層的厚度一般為5—8微米。但是，若按照銅或黃銅零件鍍銀的常用方法，很難在鈹青銅零件電鍍結(jié)合良好的銀鍍層。因此，鈹青銅鍍銀除解決鍍銀層的變色外，還要從分析鈹青銅的特殊性入手，提高鈹青銅鍍銀層的結(jié)合力，防止鼓泡、起皮及脫落等疵病的發(fā)生。 2.鈹青銅在鍍銀過(guò)程中易出現(xiàn)以下問(wèn)題： 1）零件表面腐蝕，尺寸變化大；鍍層出現(xiàn)小黑點(diǎn)，影響產(chǎn)品外觀質(zhì)量； 2）鍍層與基體材料結(jié)合力差，鍍層起皮。 造成上述問(wèn)題的主要原因是材料本身含有大量的鈹及鎳元素，在熱處理過(guò)程中，表面產(chǎn)生了一層暗紅帶褐色的氧化膜(其主要成分為CuO、Cu20、BeO、氧化鎳等)；另外，零件表面有大量油污，若熱處理前清洗不干凈，則氧化嚴(yán)重，所形成的氧化膜比較致密，采用常規(guī)的電鍍前處理清洗工序很難去除。 2．1鈹青銅材料的特殊性 鈹青銅是一種含有易于鈍化的鈹和鎳元素的特殊銅合金。以較常用的QBe1．9鈹 青銅彈性材料為例，它含有1．85％～2．1％鈹．0．2％～0．4％鎳，還含有約0．02．5％～0．1％的鈦，其余為銅。盡管鈹、鎳、鈦的含量在合金中所占比例較小，但卻使鈹青銅大大有別于黃銅。鍍青銅材料即便在常溫大氣條件下．表面也會(huì)生成一層肉眼看不到的致 密氧化膜。該氧化膜主要由CuO、COBeO、NiO、Ni2o3及n02等組成。若熱處理之前除油不凈，還會(huì)產(chǎn)生碳黑等油漬燒結(jié)物。電鍍前若不徹底清理干凈，就會(huì)使銀鍍層發(fā)生結(jié)合不良，起皮、起泡及脫落等故障所以為確保銀鍍層的結(jié)合力，必須對(duì)鈹青銅鍍銀采用有別于銅或黃銅的前處理工藝。 3.鈹青銅電鍍工藝流程： 超聲波清洗一電化學(xué)除油一鹽酸活化一堿煮一除膜一混酸腐蝕一化學(xué)拋光一鹽酸出光一氰化預(yù)鍍銅一預(yù)鍍銀一鍍銀一后處理(防銀變色)。 3.1工序說(shuō)明 A.超聲波清洗 超聲波清洗介質(zhì)為L(zhǎng)J-28型中性超聲波專用清洗劑，濃度為5％，溫度為40～50。C，超聲波頻率為25kHz。 B.電化學(xué)除油 其目的是進(jìn)一步去除干凈零件表面油污，工藝流程為：陰極除油3min+陽(yáng)極電解反拔除油30S。電解除油工藝配方及操作條件如下：FM一3型弱堿性電解除油粉50g／L，溫度60～80。C，pH10．0～11．5。 C.鹽酸活化 采用30％的稀鹽酸溶液，在室溫下浸泡5～10S，目的是去除零件表面在除油過(guò)程中產(chǎn)生的氧化物薄膜，為后續(xù)加工活化表面。 D.堿煮 在含500～550g／L氫氧化鈉與200～250g／L亞硝酸鈉的溶液中堿煮20min，使零件表面因熱處理而產(chǎn)生的氧化皮松動(dòng)。 E.除膜 采用10％的稀硫酸溶液，在室溫下浸泡5～10S，目的是除去零件表面氧化膜。 F．混酸腐蝕 采用鉻酸鹽與硫酸混合酸液除去零件表面的熱處理氧化皮。由于零件表面經(jīng)過(guò)了堿煮、除膜工序，零件表面氧化皮已松動(dòng)，在混酸中很容易去除，露出均勻、新鮮的基體表面，提高鍍層的結(jié)合力。 工藝配方及操作條件為：鉻酐80～100g／L，硫酸25～35L，無(wú)機(jī)添加劑1．5～2．0g／L，室溫，時(shí)間3～5S。 G.化學(xué)拋光 為了提高零件表面鍍層的致密性，采用鍍前化學(xué)拋光的方法，提高零件表面的光潔度。鈹青銅零件多為沖壓件，表面粗糙度大于6-3gm，雖然滿足裝配的需求，但由于零件表面粗糙度較大，鍍銀后鍍層孔隙率大，容易變色。若采用機(jī)械拋光，零件容易變形。采用化學(xué)拋光則可以解決以上問(wèn)題，表面粗糙度可達(dá)到R=1．6gm?；瘜W(xué)拋光工藝的配方與參數(shù)為：硝酸 200mL，磷酸500mL，有機(jī)酸300mL，室溫，時(shí)間O．5～1．0min。零件入槽前必須干燥。 H.鹽酸出光 采用30％的稀鹽酸溶液，在室溫下浸泡5～10S，為后續(xù)電鍍加工活化表面，提高零件基體金屬與鍍層的結(jié)合力。 3.2還有另一種方法： 將經(jīng)除油的鈹青銅零件在下列溶液中浸蝕活化，也能得到較好的活化效果。 Fe2(SO4)3120～150g／L HF(~av：36％)40～50ml／L 溫度室溫 時(shí)間．5—10min 此方法適用于氧化膜較薄或較精密的鈹青銅零件，一般不會(huì)造成過(guò)腐蝕。經(jīng)上述方法腐蝕活化的鈹青銅零件，轉(zhuǎn)入HNO3溶液中出光1—5秒再經(jīng)流動(dòng)水沖洗就可以進(jìn)行電鍍銀操作。 4.鈹青銅零件電鍍銀的注意事項(xiàng) 要想提高鈹青銅電鍍加工質(zhì)量，還應(yīng)做好以下幾個(gè)方面的工作： (1)前處理要徹底，各工序間清洗要干凈，尤其不要將重金屬離子帶入鍍液之中，防止污染電鍍液。 (2)堿煮后要立即浸入冷水中清洗，以利于酸洗去膜。 (3)零件在工序問(wèn)停留于空氣中的時(shí)間越短越好，以防止零件基體被氧化，影響鍍層結(jié)合力。 (4)在裝掛中要根據(jù)零件的實(shí)際情況選擇合理的掛具，防止零件變形。 (5)所選取的各種鍍液必須在合格范圍內(nèi)，才能保證加工質(zhì)量；加工過(guò)程中必須合理地選擇工藝參數(shù)。 (6)在熱溶液中電鍍的鈹青銅零件，先在熱水槽中進(jìn)行預(yù)熱處理，有利于提高鍍層結(jié)合力。 作者： 來(lái)源： [2015-12-12] |