本發(fā)明屬于釹鐵硼磁鋼表面電鍍

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　，特別是涉及一種釹鐵硼磁鋼表面鍍層方法。

　　背景技術(shù)：

　　：近年來，稀土釹鐵硼(ndfeb)磁鋼的發(fā)展和應(yīng)用十分迅速，釹鐵硼因其優(yōu)異的磁性能被稱為“磁中之王”，被廣泛應(yīng)用于通訊、計(jì)算機(jī)、軍事、醫(yī)療等領(lǐng)域。但是由于釹鐵硼磁鋼內(nèi)活潑釹的存在，導(dǎo)致其耐蝕性較差，當(dāng)釹鐵硼磁鋼發(fā)生腐蝕后，其磁性能將會(huì)下降，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性降低，極大的限制了該磁鋼的應(yīng)用。給釹鐵硼的防腐工作提出了更高的要求。因電鍍具有防護(hù)能力強(qiáng)、工藝穩(wěn)定、易于實(shí)現(xiàn)大批量生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)，大多數(shù)釹鐵硼材料選用電鍍作為防腐方法。而且，由于絕大多數(shù)釹鐵硼磁鋼尺寸較小，所以釹鐵硼電鍍工藝大多采用滾鍍。為了提高釹鐵硼的耐蝕性，釹鐵硼電鍍工藝一般采用電鍍鎳銅鎳(nicuni)工藝，由于底鍍層的導(dǎo)磁和電位差較大，將不可避免導(dǎo)致磁性能損失。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有的釹鐵硼磁鋼的鎳銅鎳電鍍工藝條件下，防腐能力差、磁性能損失大的問題，本發(fā)明提供一種結(jié)合強(qiáng)度高，防腐能力強(qiáng)且磁損小的釹鐵硼磁鋼表面鍍層方法。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種釹鐵硼磁鋼表面鍍層方法，在釹鐵硼磁鋼表面進(jìn)行鍍層，按照從里到外的順序依次為預(yù)鍍鋅層、鍍強(qiáng)絡(luò)合銅或鍍鋅合金層、鍍中性鎳層、鍍無氰堿銅層和鍍鎳層。具體包括以下步驟：(1)前處理：所述前處理是將釹鐵硼磁鋼作除油、倒角、酸洗、超聲波清洗、活化、純水洗；(2)預(yù)鍍鋅：將上述前處理后的釹鐵硼磁鋼在鍍鋅槽中進(jìn)行預(yù)鍍鋅，鍍后再經(jīng)清洗后轉(zhuǎn)入鍍強(qiáng)絡(luò)合銅或鋅合金槽中；(3)鍍強(qiáng)絡(luò)合銅或鍍鋅合金：將上述預(yù)鍍鋅后的釹鐵硼磁鋼在鍍強(qiáng)絡(luò)合銅槽中進(jìn)行鍍強(qiáng)絡(luò)合銅，或在鋅合金槽中進(jìn)行鍍鋅合金，鍍后再經(jīng)清洗后轉(zhuǎn)入鍍中性鎳槽中；(4)鍍中性鎳：將上述鍍強(qiáng)絡(luò)合銅或鋅合金后的釹鐵硼磁鋼在鍍中性鎳槽中進(jìn)行鍍中性鎳，鍍后再經(jīng)清洗后轉(zhuǎn)入鍍無氰堿銅槽中；(5)鍍無氰堿銅：將上述鍍中性鎳后的釹鐵硼磁鋼在鍍無氰堿銅槽中進(jìn)行鍍無氰堿銅，鍍后再經(jīng)清洗后轉(zhuǎn)入鍍鎳槽中；(6)鍍鎳：將上述鍍無氰堿銅后的釹鐵硼磁鋼在鍍鎳槽中進(jìn)行鍍鎳；(7)清洗后吹干。所述預(yù)鍍鋅電鍍液組成為：硫酸鋅是180～300克/升，硼酸20～35克/升，硫酸鈉50～160克/升，bk-38光亮劑4～10升，ph4～5，操作溫度15～40℃。所述強(qiáng)絡(luò)合銅選用傳統(tǒng)氰化預(yù)鍍銅或市售無氰預(yù)鍍銅；所述鍍鋅合金選用各種常規(guī)的鋅鎳合金，鋅鐵合金，鋅鈷合金，或鋅錫合金；所述鋅鎳合金電鍍液組成為：氯化鎳30～65克/升，氯化鋅40～60克/升，氯化鉀220～320克/升，硼酸20～35克/升，開缸劑10～30毫升/升，絡(luò)合劑30～80毫升/升，ph值5～6。所述鋅鎳合金電鍍液也可選用常規(guī)的堿性鍍液。所述中性鎳電鍍液組成為：硫酸鎳100～150克/升，氯化鎳20～50克/升，絡(luò)合劑100～200克/升，ph值6.8～7.3，溫度40～50℃。所述無氰堿銅選用檸檬酸鍍銅，檸檬酸鍍銅電鍍液組成為：銅含量20～28克/升，檸檬酸鉀300～380克/升，cs開缸劑50～80毫升/升，cs-1光亮劑0.5～1毫升/升，溫度45～50℃。所述鍍鎳采用電鍍鎳或化學(xué)鍍鎳；所述鍍鎳電鍍液組成為：氨基磺酸鎳300～450克/升，氯化鎳10～40克/升，硼酸25～45克/升，sn-b光亮劑2毫升/升，ph值3.6～4.8，溫度50～60℃。本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是：(1)本發(fā)明在傳統(tǒng)鎳銅鎳的基礎(chǔ)上增加鍍鋅層，并把鍍鋅層作為底層，再加入鍍強(qiáng)絡(luò)合銅或鍍鋅合金層工序，其流程為：預(yù)鍍鋅→鍍強(qiáng)絡(luò)合銅或鍍鋅合金→鍍中性鎳→鍍銅→鍍鎳，減少了氣泡、疏松、銹漬的產(chǎn)生，避免了由于釹鐵硼活性大，導(dǎo)致鍍層脫落的問題，提高了鍍層附著力，減少孔隙率，得到致密的鍍層，大大提高了磁鋼表面電鍍層的品質(zhì)，提高了產(chǎn)品的合格率。(2)在電鍍前先進(jìn)行預(yù)鍍鋅，減少了鍍層與基材之間的電位差，同時(shí)克服了產(chǎn)品在空氣中暴露時(shí)間長(zhǎng)，造成表面氧化，影響產(chǎn)品結(jié)合力的問題，使得釹鐵硼磁鋼鍍層結(jié)合強(qiáng)度高，防腐能力強(qiáng)且磁損小；通過改進(jìn)可以使結(jié)合力比常規(guī)工藝平均提高了10～20％，(3)采用多層組合的電鍍結(jié)構(gòu)，使得平均高溫磁損率由常規(guī)工藝的5～10％降到1～5％，使得釹鐵硼磁鋼具有更加廣闊的應(yīng)用前景。具體實(shí)施方式為能進(jìn)一步了解本發(fā)明的

　　發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下實(shí)施例，并詳細(xì)說明如下：一種釹鐵硼磁鋼表面鍍層方法，包括對(duì)釹鐵硼磁鋼的前處理，在釹鐵硼磁鋼表面進(jìn)行鍍層，按照從里到外的順序依次為預(yù)鍍鋅層、鍍強(qiáng)絡(luò)合銅或鍍鋅合金層、鍍中性鎳層、鍍無氰堿銅層和鍍鎳層。本發(fā)明選用電鍍釹鐵硼磁鋼試樣規(guī)格5.8*2.25*0.48，磁性能48sh。實(shí)施例1(1)前處理：將毛坯黑片1.5kg除油后與剛玉磨料8kg一起放入研磨滾筒里，加入適量水，倒角研磨2小時(shí)，出料分選出磁鋼，用2～4％稀硝酸酸洗，時(shí)間1～2分鐘，再超聲波清洗后，放入濃度1％左右的氫氟酸中活化30秒，漂洗干凈后，裝入電鍍滾鍍機(jī)中；(2)預(yù)鍍鋅：將滾鍍機(jī)放入鍍鋅槽中，在電流10安培下，電鍍80分鐘，清洗后轉(zhuǎn)入鍍鋅鎳合金槽中。預(yù)鍍鋅電鍍液組成為：硫酸鋅是180克/升，硼酸20克/升，硫酸鈉50克/升，bk-38光亮劑4毫升，ph5，操作溫度15℃。(3)鍍鋅鎳合金：在鋅鎳合金槽中電鍍，先在電流15a下電鍍10分鐘，然后再將電流降到7.5a電鍍70分鐘，鍍后再經(jīng)清洗后轉(zhuǎn)入鍍中性鎳槽中；鋅鎳合金電鍍液組成為：氯化鎳30克/升，氯化鋅40克/升，氯化鉀320克/升，硼酸30克/升，開缸劑10毫升/升，絡(luò)合劑30毫升/升，ph值5.8。(4)鍍中性鎳：在鍍中性鎳槽中電鍍，先在電流15a下電鍍5分鐘，然后再將電流降到5a電鍍45分鐘，鍍后再經(jīng)清洗后轉(zhuǎn)入鍍無氰堿銅槽中。中性鎳電鍍液組成為：硫酸鎳100～150克/升，氯化鎳20～50克/升，絡(luò)合劑100～200克/升，ph值6.8～7.3，溫度40～50℃。(5)鍍無氰堿銅：在鍍無氰堿銅槽中進(jìn)行鍍無氰堿銅，按檸檬酸鍍銅電鍍液，在電流20a下鍍160分鐘，鍍后再經(jīng)清洗后轉(zhuǎn)入鍍鎳槽中；檸檬酸鍍銅電鍍液組成為：銅含量20克/升，檸檬酸鉀300克/升，cs開缸劑50毫升/升，cs-1光亮劑0.5毫升/升，溫度45℃。(6)電鍍鎳：在鍍鎳槽中電鍍，在電流20a下鍍160分鐘，倒料出滾桶，清洗后吹干。鍍鎳電鍍液組成為：氨基磺酸鎳300～450克/升，氯化鎳10～40克/升，硼酸25～45克/升，sn-b光亮劑2毫升/升，ph值3.6～4.8，溫度50～60℃。(7)測(cè)試：將成品分為10個(gè)小樣，在溫度為85℃，濕度85％的條件下2小時(shí)，對(duì)其進(jìn)行退磁率的測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表1。表1為釹鐵硼磁鋼電鍍后經(jīng)高溫高濕后的退磁率編號(hào)釹鐵硼磁鋼的磁通電鍍后釹鐵硼磁鋼的磁通退磁率(％)13.453.420.87％23.413.380.88％33.373.350.59％43.403.370.88％53.423.410.29％63.393.370.59％73.383.360.59％83.413.380.88％93.433.420.29％103.383.370.30％實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表1，經(jīng)計(jì)算其釹鐵硼磁鋼的磁通的平均值為3.40，在2小時(shí)溫度為85℃，濕度85％的條件下，電鍍后的釹鐵硼永磁體的磁通的平均值3.38，退磁率為0.62％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示釹鐵硼磁鋼電鍍后經(jīng)高溫高濕后磁損≤5％。顯著提高了電鍍層的質(zhì)量及釹鐵硼磁鋼的性能，從而使釹鐵硼磁鋼具有更加廣闊的應(yīng)用前景。實(shí)施例2(1)前處理：將毛坯黑片1.5kg除油后與剛玉磨料8kg一起放入研磨滾筒里，加入適量水，倒角研磨2小時(shí)，出料分選出磁鋼，用2～4％稀硝酸酸洗，時(shí)間1～2分鐘，再超聲波清洗后，放入濃度1％左右的氫氟酸中活化30秒，漂洗干凈后，裝入電鍍滾鍍機(jī)中；(2)預(yù)鍍鋅：將滾鍍機(jī)放入鍍鋅槽中，在電流10安培下，電鍍80分鐘，清洗后轉(zhuǎn)入鍍鋅鎳合金槽中。預(yù)鍍鋅電鍍液組成為：硫酸鋅是250克/升，硼酸28克/升，硫酸鈉110克/升，bk-38光亮劑8毫升，ph4.5，操作溫度25℃。(3)鍍鋅鎳合金：在鋅鎳合金槽中電鍍，先在電流15a下電鍍10分鐘，然后再將電流降到7.5a電鍍70分鐘，鍍后再經(jīng)清洗后轉(zhuǎn)入鍍中性鎳槽中；鋅鎳合金電鍍液組成為：氯化鎳35克/升，氯化鋅50克/升，氯化鉀280克/升，硼酸28克/升，開缸劑20毫升/升，絡(luò)合劑55毫升/升，ph值5.5。(4)鍍中性鎳：在鍍中性鎳槽中電鍍，先在電流15a下電鍍5分鐘，然后再將電流降到5a電鍍45分鐘，鍍后再經(jīng)清洗后轉(zhuǎn)入鍍無氰堿銅槽中。中性鎳電鍍液組成為：硫酸鎳100～150克/升，氯化鎳20～50克/升，絡(luò)合劑100～200克/升，ph值6.8～7.3，溫度40～50℃。(5)鍍無氰堿銅：在鍍無氰堿銅槽中進(jìn)行鍍無氰堿銅，按檸檬酸鍍銅電鍍液，在電流20a下鍍160分鐘，鍍后再經(jīng)清洗后轉(zhuǎn)入鍍鎳槽中；檸檬酸鍍銅電鍍液組成為：銅含量20克/升，檸檬酸鉀300克/升，cs開缸劑50毫升/升，cs-1光亮劑0.5毫升/升，溫度45℃。(6)電鍍鎳：在鍍鎳槽中電鍍，在電流20a下鍍160分鐘，倒料出滾桶，清洗后吹干。鍍鎳電鍍液組成為：氨基磺酸鎳300～450克/升，氯化鎳10～40克/升，硼酸25～45克/升，sn-b光亮劑2毫升/升，ph值3.6～4.8，溫度50～60℃。(7)測(cè)試：將成品分為10個(gè)小樣，在溫度為85℃，濕度85％的條件下2小時(shí)，對(duì)其進(jìn)行退磁率的測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表2。表2為釹鐵硼磁鋼電鍍后經(jīng)高溫高濕后的退磁率實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2，經(jīng)計(jì)算其釹鐵硼磁鋼的磁通的平均值為3.40，在2小時(shí)溫度為85℃，濕度85％的條件下，電鍍后的釹鐵硼永磁體的磁通的平均值3.38，退磁率為0.56％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示釹鐵硼磁鋼電鍍后經(jīng)高溫高濕后磁損≤5％。顯著提高了電鍍層的質(zhì)量及釹鐵硼磁鋼的性能，從而使釹鐵硼磁鋼具有更加廣闊的應(yīng)用前景。實(shí)施例3(1)前處理：將毛坯黑片1.5kg除油后與剛玉磨料8kg一起放入研磨滾筒里，加入適量水，倒角研磨2小時(shí)，出料分選出磁鋼，用2～4％稀硝酸酸洗，時(shí)間1～2分鐘，再超聲波清洗后，放入濃度1％左右的氫氟酸中活化30秒，漂洗干凈后，裝入電鍍滾鍍機(jī)中；(2)預(yù)鍍鋅：將滾鍍機(jī)放入鍍鋅槽中，在電流10安培下，電鍍80分鐘，清洗后轉(zhuǎn)入鍍鋅鎳合金槽中。預(yù)鍍鋅電鍍液組成為：硫酸鋅是300克/升，硼酸35克/升，硫酸鈉160克/升，bk-38光亮劑10毫升，ph4，操作溫度40℃。(3)鍍鋅鎳合金：在鋅鎳合金槽中電鍍，先在電流15a下電鍍10分鐘，然后再將電流降到7.5a電鍍70分鐘，鍍后再經(jīng)清洗后轉(zhuǎn)入鍍中性鎳槽中；鋅鎳合金電鍍液組成為：氯化鎳60克/升，氯化鋅60克/升，氯化鉀220克/升，硼酸35克/升，開缸劑30毫升/升，絡(luò)合劑80毫升/升，ph值5.6。(4)鍍中性鎳：在鍍中性鎳槽中電鍍，先在電流15a下電鍍5分鐘，然后再將電流降到5a電鍍45分鐘，鍍后再經(jīng)清洗后轉(zhuǎn)入鍍無氰堿銅槽中。中性鎳電鍍液組成為：硫酸鎳100～150克/升，氯化鎳20～50克/升，絡(luò)合劑100～200克/升，ph值6.8～7.3，溫度40～50℃。(5)鍍無氰堿銅：在鍍無氰堿銅槽中進(jìn)行鍍無氰堿銅，按檸檬酸鍍銅電鍍液，在電流20a下鍍160分鐘，鍍后再經(jīng)清洗后轉(zhuǎn)入鍍鎳槽中；檸檬酸鍍銅電鍍液組成為：銅含量20克/升，檸檬酸鉀300克/升，cs開缸劑50毫升/升，cs-1光亮劑0.5毫升/升，溫度45℃。(6)電鍍鎳：在鍍鎳槽中電鍍，在電流20a下鍍160分鐘，倒料出滾桶，清洗后吹干。鍍鎳電鍍液組成為：氨基磺酸鎳300～450克/升，氯化鎳10～40克/升，硼酸25～45克/升，sn-b光亮劑2毫升/升，ph值3.6～4.8，溫度50～60℃。(7)測(cè)試：將成品分為10個(gè)小樣，在溫度為85℃，濕度85％的條件下2小時(shí)，對(duì)其進(jìn)行退磁率的測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表3。表3為釹鐵硼磁鋼電鍍后經(jīng)高溫高濕后的退磁率編號(hào)釹鐵硼磁鋼的磁通電鍍后釹鐵硼磁鋼的磁通退磁率(％)13.363.330.89％23.453.411.16％33.423.400.58％43.393.370.59％53.413.400.29％63.383.360.59％73.403.390.29％83.383.370.30％93.403.370.88％103.413.390.59％實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3，經(jīng)計(jì)算其釹鐵硼磁鋼的磁通的平均值為3.40，在2小時(shí)溫度為85℃，濕度85％的條件下，電鍍后的釹鐵硼永磁體的磁通的平均值3.379，退磁率為0.616％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示釹鐵硼磁鋼電鍍后經(jīng)高溫高濕后磁損≤5％。顯著提高了電鍍層的質(zhì)量及釹鐵硼磁鋼的性能，從而使釹鐵硼磁鋼具有更加廣闊的應(yīng)用前景。實(shí)施例4(1)前處理：將毛坯黑片1.5kg除油后與剛玉磨料8kg一起放入研磨滾筒里，加入適量水，倒角研磨2小時(shí)，出料分選出磁鋼，用2～4％稀硝酸酸洗，時(shí)間1～2分鐘，再超聲波清洗后，放入濃度1％左右的氫氟酸中活化30秒，漂洗干凈后，裝入電鍍滾鍍機(jī)中；(2)預(yù)鍍鋅：將滾鍍機(jī)放入鍍鋅槽中，在電流10安培下，電鍍80分鐘，清洗后轉(zhuǎn)入鍍鋅鎳合金槽中。預(yù)鍍鋅電鍍液組成為：硫酸鋅是260克/升，硼酸28克/升，硫酸鈉110克/升，bk-38光亮劑8毫升，ph4.5，操作溫度30℃。(3)鍍強(qiáng)絡(luò)合銅：在強(qiáng)絡(luò)合銅槽中電鍍，先在電流10a下電鍍10分鐘，然后再將電流降到5a電鍍70分鐘，鍍后再經(jīng)清洗后轉(zhuǎn)入鍍中性鎳槽中；強(qiáng)絡(luò)合銅選用傳統(tǒng)氰化預(yù)鍍銅.(4)鍍中性鎳：在鍍中性鎳槽中電鍍，先在電流15a下電鍍5分鐘，然后再將電流降到5a電鍍45分鐘，鍍后再經(jīng)清洗后轉(zhuǎn)入鍍無氰堿銅槽中。中性鎳電鍍液組成為：硫酸鎳100～150克/升，氯化鎳20～50克/升，絡(luò)合劑100～200克/升，ph值6.8～7.3，溫度40～50℃。(5)鍍無氰堿銅：在鍍無氰堿銅槽中進(jìn)行鍍無氰堿銅，按檸檬酸鍍銅電鍍液，在電流20a下鍍160分鐘，鍍后再經(jīng)清洗后轉(zhuǎn)入鍍鎳槽中；檸檬酸鍍銅電鍍液組成為：銅含量20克/升，檸檬酸鉀300克/升，cs開缸劑50毫升/升，cs-1光亮劑0.5毫升/升，溫度45℃。(6)電鍍鎳：在鍍鎳槽中電鍍，在電流20a下鍍160分鐘，倒料出滾桶，清洗后吹干。鍍鎳電鍍液組成為：氨基磺酸鎳300～450克/升，氯化鎳10～40克/升，硼酸25～45克/升，sn-b光亮劑2毫升/升，ph值3.6～4.8，溫度50～60℃。(7)測(cè)試：將成品分為10個(gè)小樣，在溫度為85℃，濕度85％的條件下2小時(shí)，對(duì)其進(jìn)行退磁率的測(cè)試，實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下表4。表4為釹鐵硼磁鋼電鍍后經(jīng)高溫高濕后的退磁率實(shí)驗(yàn)結(jié)果如表2，經(jīng)計(jì)算其釹鐵硼磁鋼的磁通的平均值為3.40，在2小時(shí)溫度為85℃，濕度85％的條件下，電鍍后的釹鐵硼永磁體的磁通的平均值3.38，退磁率為0.587％。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示釹鐵硼磁鋼電鍍后經(jīng)高溫高濕后磁損≤5％。顯著提高了電鍍層的質(zhì)量及釹鐵硼磁鋼的性能，從而使釹鐵硼磁鋼具有更加廣闊的應(yīng)用前景。盡管上面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行了描述，但是本發(fā)明并不局限于上述的具體實(shí)施方式，上述的具體實(shí)施方式僅僅是示意性的，并不是限制性的，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的啟示下，在不脫離本發(fā)明宗旨和權(quán)利要求所保護(hù)的范圍情況下，還可以作出很多形式，這些均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。當(dāng)前第1頁12

　　技術(shù)特征：

　　技術(shù)總結(jié)

　　本發(fā)明公開了一種釹鐵硼磁鋼表面鍍層方法，在釹鐵硼磁鋼表面進(jìn)行鍍層，按照從里到外的順序依次為預(yù)鍍鋅層、鍍強(qiáng)絡(luò)合銅或鍍鋅合金層、鍍中性鎳層、鍍無氰堿銅層和鍍鎳層；通過把鍍鋅層作為底層，再加入鍍強(qiáng)絡(luò)合銅或鍍鋅合金層工序，使得釹鐵硼磁鋼鍍層結(jié)合強(qiáng)度高，防腐能力強(qiáng)且磁損小；通過改進(jìn)使結(jié)合力比常規(guī)工藝平均提高了10～20％，平均磁損率由常規(guī)工藝的5～10％降到1～5％；大大的提高了磁鋼表面電鍍層的品質(zhì)，提高了產(chǎn)品的合格率。

　　技術(shù)研發(fā)人員：陳治

　　受保護(hù)的技術(shù)使用者：陳治

　　技術(shù)研發(fā)日：2017.03.03

　　技術(shù)公布日：2017.07.21