铅黄铜化学镀镍前处理工艺

李 亮， 李 明

（北方材料工程与科学研究院有限公司，浙江 宁波315040）

0 前言

化学镀镍的质量在很大程度上取决于除油、酸蚀、活化等前处理工艺。铅黄铜化学镀镍更是如此。铅黄铜在化学镀镍时，存在两个问题：（1）铅黄铜中的铅会毒化镀液，难以获得结合力好的镀层；（2）铅黄铜与其他铜合金一样，在以次磷酸钠为还原剂的化学镀镍液中不具有催化活性，不能直接起镀。

为解决上述两方面的问题，以HPb59-1铅黄铜轴针（长度15.0mm，直径1.3mm）为对象，对其化学镀镍的前处理工艺进行优化，并在生产中获得应用，取得较好的效果。

1 工艺流程

2 主要工序说明

2.1 滚筒除油、除铅

本工序的目的是对轴针表面初次除油、除铅，同时也有抛光作用。

配方及工艺条件：柠檬酸60g／L，硫脲3g／L，皂荚粉4g／L，室温，2～3h。

柠檬酸起除铅作用，皂荚粉起除油作用，硫脲起缓蚀作用。

2.2 超声波除油

本工序的目的是对轴针表面再次除油。

配方及工艺条件：氢氧化钠10g／L，碳酸钠20 g／L，磷酸三钠30g／L，OP-10 乳化剂3g／L，40～60℃，3～5min。

2.3 酸蚀

酸蚀的目的是去除表面氧化膜，同时进一步去除铅黄铜表面的铅，以减少它对镀液的负面影响。该酸蚀溶液也有一定的抛光作用。

配方及工艺条件：柠檬酸80～100g／L，硫酸4～5mL／L，酒精10～15mL／L，硫脲10～15g／L，OP-10乳化剂10～20mL／L，25～45℃，3～5min。

2.4 活化

活化的目的是使铅黄铜表面获得催化活性。

常用的活化方法有：（1）氯化钯活化。氯化钯不仅价格昂贵，而且会毒化镀液。一般金属件不推荐使用。（2）用具有催化活性的金属（如铁、铝等）触发起镀。由于触发点有限，起镀均匀性受限制，也不适合铅黄铜轴针的表面活化。（3）预镀镍活化。此法适用性较广，重点进行了研究。铅黄铜轴针采用振镀法预镀镍。

对以下四种预镀镍活化工艺进行了比较。

方案一：氯化镍240g／L，盐酸110mL／L，镍阳极，室温，3～5A／dm2，2～4min。

方案二：硫酸镍240g／L，氯化镍50g／L，硼酸45g／L，硫酸镁70g／L，十二烷基硫酸钠10mg／L，镍阳极，pH值4.5～5.0，45～55℃，2～3A／dm2，2～4min。

方案三：硫酸镍25g／L，次磷酸钠25g／L，柠檬酸钠15g／L，硫酸铵20g／L，氯化钾20g／L，镍阳极，pH值8.5～9.5，40～50℃，2～3 A／dm2，2～4min。

方案四：在化学镀镍液中以镍为阳极，以零件为阴极，通直流电预镀。电压2～4V，1～2min。

以上四种工艺均可以起到预镀镍的活化效果，可诱发铅黄铜轴针表面化学镀反应。方案一的溶液成分简单，氯离子高，活化能力强，优先推荐采用，但清洗要充分，以免污染化学镀液。采用方案二预镀镍后，化学镀起镀出光较快，但工艺较复杂，价格相对较高。方案三有利于改善结合力，但预镀液成分变化较大，调控较麻烦。方案四可简化工序，方便生产，但铅黄铜轴针表面如残留铅，仍有可能污染化学镀液。

2.5 化学镀镍

硫酸镍26g／L，次磷酸钠24g／L，乙酸钠20 g／L，柠檬酸钠15g／L，乳酸10g／L，硫脲1mg／L，pH值4.5～5.2，（85±2）℃，40min。采用振镀，定期补充调整成分，溶液寿命在6个周期以上。

3 结语

本工艺生产的铅黄铜轴针，镀层均匀光滑，结合力良好（弯曲90°镀层不开裂、不脱皮），镀液的寿命较长。这说明所采用的前处理工艺是有效的，对铅黄铜零件化学镀镍有较大的参考价值。