摘要:介绍了一种实用性防渗碳无氛碱性镀铜新工艺,先进行预被铜,再进行柠檬酸盐镀铜。给出了工艺流程及工艺规范。经生产实践证明,该工艺操作简单,镀液维护方便,镀层细致、均匀,结合力强。该工艺复合环保要求,可以取代防渗破氛化镀铜工艺。
关键词:防渗碳;无氛碱性;预镀铜;柠檬酸盐镀铜
中图分类号:TG178;TQ153 文献标识码:B
文章编号:1004一227X(2006)12 -0049一03
1 前言、
笔者所在公司20世纪50年代曾建有1条氰化镀铜生产线,有2个1 000 L的氰化镀铜槽,主要对变速器中的各种大小内花键齿轮、花键轴、球头销等局部渗碳件进行镀铜保护。由于多数零件渗碳层大于1m m,90 0℃高温渗碳时间大于10h ,因此,铜层若结合力不好或铜层较薄时,均经受不了长时间的高温热处理,会出现漏碳现象,形成镀铜部位局部高硬度点,在后续精拉花键或铣键槽时打坏拉刀、铣刀,有的滚齿出现打滑滚不动现象。据出国人员介绍,西德ZF变速器公司在20世纪90年代初对防渗碳齿轮零件还是采用氰化镀铜工艺,由此可见,对重载齿轮零件防渗碳的功能性铜层采用无氰镀铜工艺难度相当大。
2003年,根据国务院出台的国家经贸委32号令,笔者所在公司决定建一条无氰镀铜生产线取代氰化镀铜生产线。该线2005年上半年建成下半年开始试生产,国庆节后正式生产。
2 镀铜工件的工艺流程
工件粗加工成型一除油一渗碳部位涂蜡一电解除油一清洗一活化一清洗一碱性无氰预镀铜一清洗一碱性柠檬酸盐镀铜一清洗一检验一渗碳一淬火、回火一退铜一机加精加工(精拉内花键、滚外花键、车螺纹、铣键槽、清丝等)。
3 无抓镀铜工艺的选择和试验
3.1 无橄镀铜工艺的选择
笔者所在公司招标的无氰镀铜生产线废气处理采用一个酸碱废气中和处理塔进行,因此,国内一些工厂使用的先氰化预镀铜,再焦磷酸盐或硫酸盐镀铜加厚工艺显然不行。一是没有彻底除掉氰化镀铜工艺,二是若采用氰化预镀铜则必须单独对其产生的废气增加一个氰化废气处理塔。这不仅增加了投资成本,而且活化槽的酸雾与氰化预镀含氰废气混合后会产生剧毒氢氰酸废气,造成空气污染。
一些 工 厂 采用的先无氰浸铜,再焦磷酸盐镀铜加厚工艺,其铜层结合力质量不稳定,在高温渗碳时容易起泡脱落,已逐渐被淘汰。还有单位采用镀镍打底,硫酸铜盐镀铜加厚工艺进行防渗碳。但采用该工艺时,零件不镀铜部位(绝缘部位)和镀铜部位的交界处常因绝缘层边缘起翘而产生界面腐蚀,这是工厂不能接受的,而且退铜时,还要增加一次退镍工序,又增加了工序和费用成本。
也有论文指出来用防渗碳涂料来保护不渗部位。但笔者所在公司有些军品零件渗碳淬火在德国进口的多用炉中进行,其使用的淬火油很昂贵,且有循环冷却系统。若涂涂料进行防渗碳淬火,则会引起涂料脱落,污染淬火油和堵塞循环冷却系统。
曾有工厂采用先碱性活化再柠檬酸盐镀铜工艺对几个简单零件进行防渗碳镀铜取得成功,因此,笔者决定采用此工艺,并进行工艺试验。