铝合金化学镀镍后热处理
铝合金热处理技术-铝合金热处理T6热处理T5热处理T4热处理T7
鋁合金熱處理技術熱處理的定義很廣，凡是人為控制之加熱與冷卻過程，用以改善材料之結構與性質者皆屬於熱處理，所以鑄錠在加工前成形中，或加工後以及鑄件所施之加熱及冷卻過程都叫熱處理，亦包含下式的處理：(1)浸熱(Soaking)，均質化處理(homogenizing)預熱—使鑄塊組織均質化而長時間加熱處理。
(2)再熱(reheating)熱間加工，而加熱處理。
(3)Annealing退火-軟化材料。
(4)Solution heat treatment)溶體化處理，quenching淬火，回火(artificial aging 或temper)—提高材料強度(5)Stabilizing treatment安定化處理鋁合金分為兩大類：(1)Heat treatable alloy(2)Non-heat treatable熱處理鋁合金為2XXX，6XXX，7XXX或2XX.X，3XX.X，7XX.X，其區分是熱處理鋁合金如施以適當熱處理其內部結構發生一種相變化，產生細緻析出物，藉此種析出物，強化材料。
這種現象叫析出硬化或時效硬化。
(Heat treatable alloy =precipitation-hardenable alloy)非熱處理合金則無析出硬化現象(但也會有析出物)，故其強化作用通常借助一般的方法，如因溶體強化，加強化細晶強化。
(1)鋁合金之特性首先我們先討論鋁及其合金的特性來說明鋁及鋁合金為何大量的被運用。
(a)輕~2.7Mg/m，差不多是同體積銅或鋼的1/3重量。
(b)防腐蝕能力強。
(c)可反射輻射能—可見光、輻射熱、電磁波。
(d)導電及導熱能力強，且又是非鐵磁性。
(e)non-sparking(f)無毒性(g)外觀及表面易處理(h)機械性質良好(i)存量多鋁合金的代號甚多，例如：A.A(Aluminum,Association)Al coa：(Alumunum Company of America)，JIS，DIN，BS等等，在我們僅說明 A.A.代號及J.I.S 代號：A.A.代號用四位數字表示1XXX 純鋁系 99.00%以上2XXX Al-Cu3XXX Al-Mn4XXX Al-Si5XXX Al-Mg6XXX Al-Mg-Si7XXX Al-Zn8XXX 前代號以外之系統9XXX 備用J.I.S代號 A2P1A-代表鋁2-表示大區別 1.鋁 2.耐蝕鋁合金 3.高力鋁合金 4.耐熱鋁合金P-表示形狀 P板 R條 E圓板 PC合板 RC合條 T管B棒 W線 S擠壓形材 V卯釘材 F鍛造品H箔 TW熔接管 BC導體1-表示種類特1 特2分別用S.O(2)鋁合金之析出硬化當金屬所受襪力超過其降伏強度時，即發生塑性變形，從內部微結構的觀點來看，變形最主要是由差排(dislocation)再受外力下，開始移動而造成。
铝合金化学镀镍工艺研究(一)
铝合金化学镀镍工艺研究(一)摘要：研究了铝合金表面化学镀Ni-P合金的预处理、镀液配方及镀后热处理。
采用碱性化学镀镍作底层，然后进行酸性化学镀镍,能在铝合金表面获得光亮、平整、附着力良好化学镀镍(Ni-P)层。
镀层硬度为686HV，含磷量为11.17%。
关键词：铝合金;预处理;化学镀镍;附着力1引言化学镀Ni-P具有厚度均匀、硬度高、抗蚀性优异等特点，因此镀层广泛被应用于需耐磨的工件。
但是，铝合金表面即使在空气中停留时间极短也会迅速地形成一层氧化膜，以致影响镀层质量，降低镀层与基体的结合力。
本项研究得出了比较好的预处理方案，从而得到结合力良好，表面比较光亮的Ni-P镀层。
2实验方法2.1实验工艺流程试样制备→配制除油溶液→化学除油→水洗→侵蚀→水洗→超声波水洗→去离子水洗→一次锓锌→水洗→退锌→水洗→超声波水洗→去离子水洗→二次锓锌→水洗→去离子水洗→碱性镀→水洗→酸性镀→去离子水洗→吹干→冷却2.2除油配方及工艺除油：Na3PO4．12H2O(30g/L)NaCO3(30g/L)温度（65℃）时间（3min）2.3浸锌配方及工艺温度（42℃）一次浸锌时间（90S）二次浸锌时间（18S）2.4镀液配方与工艺碱性预镀液NiSO4．6H2O（30g/l）NaH2PO2．H2O（25g/l）．H2O（100g/l）温度（65℃）PH值（8.2）施镀时间（8min）酸性镀液NiSO4．6H2O（30g/l）NaH2PO2．H2O（25g/l）NH4C6H5O7．H2O（10g/l）乳酸C3H6O3（40ml/l）NaC2H302（10g/L）温度（85℃）PH值（4.8）施镀时间（120min）。
7075铝合金表面处理
7075铝合金表面处理1.化学镀镍、渗氮、热扩渗都是传统的铝合金表面强化技术，能够改善材料的表面性能。
研究化学镀镍加气体渗氮的复合方法处理7075铝合金表面的工艺和性能以及7075铝合金与Mg-Zn合金相互扩散过程。
对带有镍层表面的7075铝合金进行气体渗氮，增大了铝合金的表面硬度,其硬度最高达700HV,是基体硬度的7-8倍。
2.7075铝合金表面镀硬铬工艺。
3.化学镀技术：在铝合金基体上制备Ni-Cu-P合金镀层、Ni-P/纳米金刚石或者Ni-Co-P/Si3N4化学复合镀层。
4.铝合金复合涂层技术，研究硬质阳极氧化处理，发展具有减摩耐磨性能的自润滑铝合金复合涂层。
将铝先进行硬质阳极氧化,然后采用热浸法引入聚四氟乙烯微粒至氧化膜膜孔及表面,通过真空精密热处理后形成复合涂层。
5.复合电镀：利用复合电镀技术，在铝合金基体上电镀Ni／微米Al2O3／纳米Al2O3复合镀层。
6.喷涂方法：在铝合金表面喷涂烧结型WC-17Co粉末，制备WC涂层,以提高铝合金基体的耐磨性。
7.激光熔覆技术用激光熔覆技术对铝合金表面进行改性，在铝合金表面激光熔覆制备各种性能的硅涂层。
利用横流CO2高激光器，以铝合金为基材，在其表面预置硅粉后进行激光处理，研究熔覆工艺参数优化、组织形貌、热处理研究。
8.低温常压化学气相沉积（APCVD）技术，在铝及其合金基底上制备硅氧化物陶瓷薄膜。
沉积温度为400℃，有效提高铝及铝合金表面的耐磨性。
9.强流脉冲电子束表面改性：高能电子束在很短的脉冲时间内将能量注入材料表面极薄的一层。
利用Nadezhda-2型强流脉冲电子束装置研究了对6063铝合金化学镀的影响和YG8硬质合金的改性研究。
10.铝合金表面镀渗复合改性处理工艺：利用闭合场非平衡磁控溅射预先在铝合金表面制备一层Ti膜，再进行脉冲等离子体渗氮处理，探索了铝合金表面镀渗复合改性处理工艺。
复合改性后与未处理铝合金的磨损率相比,下降了64.7%。
铝合金化学镀镍
铝合金化学镀镍前言：所谓化学镀就是指不使用外电源，而是依靠金属的催化作用，通过可控制的氧化—还原反应，使镀液中的金属离子沉积到镀件上去的方法，因而化学镀也被称为自催化镀或无电镀。
化学镀液组成一般包括金属盐、还原剂、络合剂、pH缓冲剂、稳定剂、润湿剂和光亮剂等。
当镀件进入化学镀溶液时，镀件表面被镀层金属覆盖以后，镀层本身对上述氧化和还原反应的催化作用保证了金属离子的还原沉积得以在镀件上继续进行下去。
目前已能用化学镀方法得到镍、铜、钴、钯、铂、金、银、锡等金属或合金的镀层。
化学镀既可以作为单独的加工工艺，用来改善材料的表面性能，也可以用来获得非金属材料电镀前的导电层。
化学镀在电子、石油化工、航空航天、汽车制造、机械等领域有着广泛的应用。
化学镀具有以下优点：表面硬度高，耐磨性能好；硬化层的厚度及其均匀，处理部件不受形状限制，不变形，特别是适用于形状复杂，深盲孔及精度要求高的细小及大型部件的表面强化处理；具有优良的抗耐蚀性能，在许多酸、碱、盐、氨和海水中具有良好的耐蚀性，其耐蚀性要比不锈钢优越的多；处理后的部件，表面光洁度高，表面光亮，不需要重新的机械加工和抛光，可直接装机使用；镀层与基体的结合力高，不易剥落，其结合力比电镀硬铬和离子镀要高；可处理的基体材料广泛。
〔1〕化学镀分类（广义分类）：1.置换镀（离子交换或电荷交换沉积）：一种金属浸在第二种金属的金属盐溶液中，第一种金属的表面上发生局部溶解，同时在其表面自发沉积上第二种金属上。
在离子交换的情况下，基体金属本身就是还原剂。
2.接触镀：将欲镀的金属与另一种或另一块相同的金属接触，并沉浸在沉积金属的盐溶液中的沉积法。
当欲镀的导电基体底表面与比溶液中待沉积的金属更为活泼的金属接触时，便构成接触沉积。
3.真正的化学镀：从含有还原剂的溶液中沉积金属〔1〕。
日前工业上应用最多的是化学镀镍和化学镀铜。
可以使用化学镀进行表面加工的金属及合金有很多，下面以铝合金镀镍为例进行说明，而铝合金化学镀镍属于化学镀的第三种即真正的化学镀。
一种铝合金化学镀镍混合金属活化的方法与流程
一种铝合金化学镀镍混合金属活化的方法与流程《一种铝合金化学镀镍混合金属活化的方法与流程》铝合金化学镀镍可是一个很有趣的化学过程呢。
咱们先来了解一些基础的化学概念，这样就能更好地理解这个活化方法啦。
一、化学键咱们先说说化学键这个东西。
你可以把化学键想象成原子之间的小钩子。
原子们就靠着这些小钩子连接在一起，形成分子或者化合物。
这里面有两种特别的“小钩子”，一种是离子键，一种是共价键。
离子键就像是带正电和带负电的原子之间像超强磁铁一样吸在一起。
比如说氯化钠（NaCl），钠原子（Na）特别大方，它容易失去一个电子，就变成了带正电的钠离子（Na⁺），而氯原子（Cl）特别爱收集电子，得到了钠原子给的电子后变成了带负电的氯离子（Cl⁻）。
这正离子和负离子就像磁铁的南北极一样，紧紧地吸在一起，这种吸引力就是离子键。
共价键呢，是原子们共用“小钩子”来连接。
就好比两个人一起抬一个东西，大家都出点力。
比如说水分子（H₂O），氧原子和氢原子之间就是靠共价键连接的。
氧原子拿出两个“小钩子”，每个氢原子拿出一个“小钩子”，这样就形成了一个稳定的水分子。
二、化学平衡化学平衡就像一场拔河比赛。
反应物和生成物就像是两队人。
在反应开始的时候，反应物这边人很多，力气大，反应就朝着生成物那边进行。
但是随着反应的进行，生成物这边的人也慢慢多起来了，力气也变大了。
最后就会达到一种状态，就是两队人用力的速度一样了，这个时候正反应和逆反应的速率相等了，就像拔河的时候两边谁也拉不动谁了。
而且这时候反应物和生成物的浓度也不再变化了，这就是化学平衡。
比如说氮气（N₂）和氢气（H₂）反应生成氨气（NH₃）的反应，一开始氮气和氢气多，反应朝着生成氨气的方向进行，到了一定程度，氨气的量也多了，氮气、氢气变成氨气的速度和氨气分解成氮气和氢气的速度就一样了，达到了化学平衡。
三、分子的极性分子的极性就像小磁针一样。
比如说水（H₂O），它是极性分子。
你可以把氧原子那一端想象成小磁针的南极，带负电，氢原子那一端想象成北极，带正电。
铝合金热处理工艺铝合金热处理原理铝合金铸件的热处理就是选用某
铝合金热处理工艺铝合金热处理原理铝合金铸件的热处理就是选用某一热处理规范，控制加热速度升到某一相应温度下保温一定时间并以一定得速度冷却，改变其合金的组织，其主要目的是提高合金的力学性能，增强耐腐蚀性能，改善加工型能，获得尺寸的稳定性。
铝合金热处理特点众所周知，对于含碳量较高的钢，经淬火后立即获得很高的硬度，而塑性则很低。
然而对铝合金并不然，铝合金刚淬火后，强度与硬度并不立即升高，至于塑性非但没有下降，反而有所上升。
但这种淬火后的合金，放置一段时间（如4～6昼夜后），强度和硬度会显著提高，而塑性则明显降低。
淬火后铝合金的强度、硬度随时间增长而显著提高的现象，称为时效。
时效可以在常温下发生，称自然时效，也可以在高于室温的某一温度范围（如100～200℃）内发生，称人工时效。
铝合金时效强化原理铝合金的时效硬化是一个相当复杂的过程，它不仅决定于合金的组成、时效工艺，还取决于合金在生产过程中缩造成的缺陷，特别是空位、位错的数量和分布等。
目前普遍认为时效硬化是溶质原子偏聚形成硬化区的结果。
铝合金在淬火加热时，合金中形成了空位，在淬火时，由于冷却快，这些空位来不及移出，便被“固定”在晶体内。
这些在过饱和固溶体内的空位大多与溶质原子结合在一起。
由于过饱和固溶体处于不稳定状态，必然向平衡状态转变，空位的存在，加速了溶质原子的扩散速度，因而加速了溶质原子的偏聚。
硬化区的大小和数量取决于淬火温度与淬火冷却速度。
淬火温度越高，空位浓度越大，硬化区的数量也就越多，硬化区的尺寸减小。
淬火冷却速度越大，固溶体内所固定的空位越多，有利于增加硬化区的数量，减小硬化区的尺寸。
沉淀硬化合金系的一个基本特征是随温度而变化的平衡固溶度，即随温度增加固溶度增加，大多数可热处理强化的的铝合金都符合这一条件。
沉淀硬化所要求的溶解度－温度关系，可用铝铜系的Al－4Cu 合金说明合金时效的组成和结构的变化。
图3－1铝铜系富铝部分的二元相图，在548℃进行共晶转变L→α＋θ（Al2Cu）。
典型的铝及铝合金化学镀镍的工艺
一、典型的铝及铝合金化学镀镍的工艺铝零件除油浸蚀第一次浸锌硝酸退除第二次浸锌化学镀镍二制程说明1）除油铝是一种活泼金属，与酸碱都能剧烈反应，因此相比钢铁基体铝的除油溶液碱性不能太强，以免对铝基体产生过度的腐蚀。
因此除油的配方中氢氧化钠的含量一般较低，以磷酸钠、硅酸钠和碳酸钠为主。
除油液中的硅酸钠对铝很好的作用，即使除油液温度较高，除油时间较长，铝的腐蚀也很小，因此可以用于零件精度较高的除油，但是含硅酸盐的碱液必须彻底清洗干净，否则，残留的硅酸盐在浸蚀时遇酸会生成不溶于水的、难以去除的硅酸膜，造成镀层结合力不强，除油最好先用热水清洗、再用冷水，而且应尽快清洗。
在除油的过程中，切忘高温碱液因增发而干结在零件上，从而导致零件腐蚀。
2）浸蚀浸蚀是前处理中重要的工序。
其目的是为了进一步去除铝表面的缺陷，并从铝合金表面去除各种合金元素和杂质，形成均匀的铝表面，为后一道工序提供良好的底材。
铝合金中含有铜、镁、硅、锰和锌等合金元素。
如果不能去除干净，在这些合金成份上不能直接化学镀镍，容易产生结合力不强或针孔。
浸蚀可以用碱浸蚀或酸浸湿。
用酸浸蚀对铝的腐蚀小，不仅不可保证表面的光洁度，而且由于合金元素去除较彻底，所达的结合里较高。
酸性浸蚀的腐蚀远低于碱性浸蚀，由于合金的腐蚀一般驶电化学腐蚀，合金元素与铝元素基体形成原电池，浸蚀发生在合金元素的周围，当浸蚀严重时容易产生毛细孔洞，这种空洞进入的溶液很难清洗，当溶液进入化学镍溶液时，空洞中的脏污会慢慢溢出，轻则造成镀层粗糙，重则引发针孔起泡。
对于有些合金采取碱性浸蚀的效果更好。
另外对于表面光洁较差或者经加工车削后有螺纹的零件，碱性浸蚀有助于去除化学镍难以完整覆盖的毛刺和锐边。
此外，碱性浸蚀有助于在氧化严重的铸件上获得更薄、更均匀的去除氧化膜的新鲜表面。
3）第一次浸锌化学镀镍时，铝的表面有一层致密的氧化膜，这层膜大约有5~20um，不去除它就很难形成很的镀层。
就氧化层本身来说，去除并不困难，问题是在去除氧化膜后的表面与空气接触的表面会迅速形成氧化膜，浸锌的目的一方面是去除这层氧化膜，另一方面是去除氧化膜的同时再铝的表面形成锌的置换层，起阻挡作用，使去除了氧化膜的表面与大气隔绝，免受氧化。
化学镀镍相关标准与规范
化学镀镍相关标准与规范化学镀镍过程的标准和规范有许多，几乎各国都有自己的标准，这些标准和规范是由许多学科的专业人员共同制定的，为了方便我国技术人员参考，现将其中比较重要的一些标准名称列出：国际标准：ISO 4527(1987),ISO/TC107 自催化镍磷镀层-规范和试验方法(Autocatalyticnickel-phosphoruscoatings-specification and test methods)中国：自催化镍－磷镀层技术要求和试验方法 GB/T 13913－92美国：ASTM B733-97 金属上自催化镍磷镀层标准规范(Standard Specification for Autocatalytic(Electroless) Nickel-Phosphorous Coatings on Metal)ASTMB656-91 工程用金属自催化镍磷沉积标准（Standard Guide for Autocatalytic (Electroless)Nickel-Phosphorus on Metals for Engineering Use）ASTM B656-79 金属上工程用自催化镀镍标准实施办法（该标准于2000年废止）MILC 26074B-军用规范，化学镀镍层的技术要求（Coatings，Electroless Nickel Requirements for Military）AMS 2404A-航空材料规范化学镀镍(Electroless Nickel Plating)AMS 2405-航空材料规范化学镀镍，低磷(Electroless Nickel Plating，Low Phosphrous) NACE T-6A-54 美国腐蚀工程师学会文件化学镀镍层英国：DEE STD 03-5/1 材料的化学镀镍层(Electroless Nickel Coatings of Material)法国：NFA 91-105 化学镀镍层特性和测试方法（Dépôt Chimique s de Nickel-Propciétés Caractéristiques atMéthodes Déssais德国：DIN 50966(1987) 功能化学镀镍层RAL-RG 660(第二部分)（1984）硬铬和化学镀镍层的质量保证苏联标准：ΓOCT 9.305-84奥地利：ÖNOrm c2550(1987) 化学镀镍磷镀层-技术要求和测试日本标准：JISH 8654-89 金属上自催化镍磷镀层H8645-99 ??解ンツケル?りんめフき11.1 国际标准ISO4527该国际标准于1987年发布，论述了含磷2~15wt%的化学镀镍，并阐述了实际的沉积和预处理步骤。
热处理对铝合金化学镀镍-钨-磷镀层组织性能的影响
王天旭 , 等 :热处理对铝合金化学镀镍2钨2磷镀层组织性能的影响 干净带入镀液中 , 会降低镀液的使用寿命 , 甚至发生 镀液污染中毒 [ 5 ] ; 锌与镍的平均膨胀系数差距比铝 和镍的差距还要大 , 这会增加界面内应力 。正因为 浸锌方法的这些致命缺点 , 使人们不断探索其新的 预处理方法 。作者在前人研究的基础上 , 对铝合 金化学镀 镀前预 处理进 行了改 进 , 研究 了铝 合金 (6061) 基体化学镀镍2钨2磷合金 , 特别是 热处理对 铝合金化学镀镍2钨2磷界面间行为的影响 。
( b) 线扫描
图6 525 ℃ 热处理 1 h 化学镀镍2钨2磷镀层和 基体界面 SEM 形貌及元素线扫描 图4 200 ℃ 热处理 1 h 化学镀镍2钨2磷镀层和铝合金界面 TEM 形貌
Fig. 4 TEM phot ograph of heat tr ea ted Ni2W2P coat ing/ subst rat e in terface ( at 200 ℃for 1 h) F ig . 6 Scan ning el ect ron micrograph of cross2sect ion of Ni2W2P coat ing/ substrate heat treated at 525 ℃ for 1 h an d X 2ra y line2scan
图1 化学镀镍2钨2磷镀层能谱
F ig. 1 EDS of electr oless Ni2W2P deposit
钨酸钠 ( Na WO 4
2 H2 O ) , 10 g
L - 1 其 它助 剂 。
镀液的 p H 值为 5. 0 ～ 5. 5 , 温度为 70 ～ 75 ℃。将 镀态试样在 SX224210 型箱式电炉中热处理 1 h , 电 动控温 。热处理温度为 200 ,300 ,400 ,525 ℃。对于 400 ℃ 及以上温度的热处理 , 先将试样放入铁罐中 并用烘干的木炭粉覆盖 ,以防氧化 ,热处理后拿出铁 罐空冷至室温 , 取出 试样 。耐磨试验在 M M200 型 磨损试 验机 上进行 。6061 的耐 磨试 样规 格 为 10 mm × 10 mm × 10 mm , 施镀 2 h 。试验 载荷为 49 N ,转速为 120 r min - 1 。 用 HVS21000 型显微硬度计测定镀层硬度 , 试验 载荷 0. 98 N 。采用配有 Voyager21350 型能谱分析仪 ( EDS) 的 Jem22000FX 型 透 射 电 镜 ( TEM ) 和 配 有 Inca300型 EDS 的 Leol 530VP 型扫描电镜 (SEM) 。
铝合金化学镀镍工艺分析研究与应用
铝合金化学镀镍工艺研究与应用化学镀电子工艺技术990507 电子工艺技术 ELECTRONICS PROCESS TECHNOLOGY 1999年第20卷第5期Vol.20 No.5 1999 铝合金化学镀镍工艺研究与应用黄昌明摘要：报道一种在铝合金元件上实施化学镀镍的工艺方法。
该方法包括在改进的锌酸盐溶液中经二次浸锌处理后，以碱性化学镀镍作底层，然后进行酸性化学镀镍，能在铝合金(LY12cz、LD31等>表面获得光亮的、具有优异附着力和良好的防腐蚀性能及其综合物理、化学特性的化学镀镍(Ni-P>层。
关键词：铝合金；二次浸锌；化学镀镍；附着力 Technology and Application of Electroless Nickel on Aluminum Alloys HUANG Chang-ming Electronics The 29th Research Institute of Information Industry Ministry,Chengdu 610036, China Abstract:Report technology method of electroless nickel on aluninum alloys.After being immersed in zincate solution improved twotimes,taking alkaline electroless nickel as the laying,then implementing acidelectroless nickel,it can be got that the electroless nickel layer with bright,excellent adhesion,good corrosion prevention and synthesis physical chemistry properties. Key words:Aluminun alloys。