摘要　　提出了一套電鍍金剛石的新工藝。通過(guò)采用機(jī)械研磨去氧化皮，加入堿添加劑、陽(yáng)極處理和電化學(xué)除油方法，大大地改善了基體的表面狀況。該工藝加強(qiáng)了鍍前處理，解決了鍍層結(jié)合力不良的問(wèn)題，提高了鍍件的鍍層質(zhì)量和使用壽命。
　　關(guān)鍵詞　　電鍍鍍前處理金剛石
　　分類號(hào)　　TG706
　　
　　1　鍍前處理新工藝
　　
　　金剛石是目前發(fā)現(xiàn)的硬度最高、鋒利性較好的磨粒。采用電鍍的方法將金剛石磨料“電鍍”在金屬基體上，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的壓鑄燒結(jié)法，不僅投資少、成本低，而且避免了在高溫情況下金剛石的氧化，保證了金剛石的硬度和鋒利性。
　　在整個(gè)電鍍金剛石過(guò)程中，90%以上的電鍍層結(jié)合不良是由于鍍前處理不良所致。因此，要提高電鍍質(zhì)量，最主要的是做好鍍前處理。
　　鍍前處理的內(nèi)容大致包括：除油、防銹、浸蝕、酸洗、活化清洗以及加輔助電極和裝掛等。
　　為了提高鍍層質(zhì)量，經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外的電鍍行業(yè)情況進(jìn)行分析和比較，結(jié)合實(shí)際，制定了鍍前處理新工藝流程如下：去毛刺→清洗→涂絕緣膠→擦洗→化學(xué)除油→熱、冷水沖洗→酸洗→冷水沖洗→電化學(xué)除油→沖洗→陽(yáng)極處理→沖洗入槽。
　　1.去毛刺　用砂紙和手銼將工件上的毛刺除去，防止工件表面呈現(xiàn)介電的不良狀態(tài)。
　　2.清洗　用酒精將工件擦洗一遍，初步清除工件表面的油污。
　　3.涂絕緣膠　將擦洗后的工件，在非鍍部位上涂一層快速粘合劑，使非鍍部位絕緣。
　　4.擦洗　為了防止需鍍部位被涂上絕緣膠，用手銼或砂紙將該部位再打磨一遍，然后沖洗。
　　5.化學(xué)除油　除油劑配方如表1所示。
 

　　氫氧化鈉具有很強(qiáng)的皂化作用，與動(dòng)植物油反應(yīng)，生成可溶性飛皂和甘油。
　　十二烷基硫酸鈉是一種表面活呼劑，在其十二烷基疏水基團(tuán)和硫酸根親水基團(tuán)的協(xié)同作應(yīng)下，降低了液體與工作之間的表面張力。它作為一種堿液添加劑，加快了除油速度。
　　碳酸鈉和硅酸鈉則是兩種緩沖劑對(duì)處來(lái)酸起緩沖作用，使融液的PH值基本上保持不邊。
　　將工件置與于上述溶液中，在40℃～60℃的情況下清洗30分鐘左右。
　　6.熱，冷水沖洗先用熱水沖洗，在用冷書(shū)沖洗，避免除油液進(jìn)入酸溶液中。
　　7.酸洗　酸洗液配方見(jiàn)表2所示，其目的是去除基體表面的氧化皮。
 

　　8.冷水沖洗　酸洗后，將工件夾出，用冷水沖洗，然后裝掛到電化學(xué)除油槽內(nèi)。
　　9.電花學(xué)除油　電化學(xué)除油劑配方見(jiàn)表3
 

　　把工作裝掛在此溶液內(nèi)，接同點(diǎn)源，先陰級(jí)處理1分鐘，然后陽(yáng)極處理3分種。所采用的電流密度為10A/dm2，電極為不銹鋼板。電化學(xué)除油的反應(yīng)如下：
　　陽(yáng)級(jí)除油：4OH--2e=O2↑+H2O
　　陰極除油：2H++2e=H2↑
　　采用先陰后厭極的聯(lián)合除油法，具有去油速度快，無(wú)氫脆的優(yōu)點(diǎn)。
　　10.沖洗將用電化學(xué)除油后的工件用書(shū)進(jìn)性行沖細(xì)洗，準(zhǔn)備竟行陽(yáng)行處理。
　　11.陽(yáng)極處理　陽(yáng)極處理液配方見(jiàn)表4所示，將基體裝掛好，需鍍部位插入該液中。負(fù)極用鉛板，正極用基體。電流密度為25A/dm2,通電時(shí)間為3分鐘。陽(yáng)級(jí)處理避免了產(chǎn)生氫脆的現(xiàn)象，尤其適合于入槽前的最后一道工序。
　　
 

12.沖洗入槽　將陽(yáng)極處理完畢的基體快速進(jìn)行沖洗后，放入電鍍槽中，準(zhǔn)備電鍍。
　　至此，完成金剛石電鍍的整個(gè)鍍前處理。
　　
　　2　實(shí)驗(yàn)結(jié)果
　　
　　實(shí)驗(yàn)將試件分成五組，在不同的鍍前處理工藝流程下進(jìn)行鍍前處理，然后在同一電鍍條件下入槽電鍍。各組試件具體處理?xiàng)l件見(jiàn)表5所示。
 

　　試樣采用15×15×2mm2的鐵片。實(shí)驗(yàn)時(shí)，溫度為40℃±1℃，電流密度為40MA/dm2,陽(yáng)極為純凈的2鎳板，陰極為試件。
　　對(duì)電鍍完的試件進(jìn)行結(jié)合力和脆性兩方面的檢驗(yàn)。鍍層結(jié)合力檢驗(yàn)是采用定性的實(shí)驗(yàn)檢測(cè)方法即銼刀試驗(yàn)法。所謂銼刀實(shí)驗(yàn)法是指用銼刀由基體向鍍層方向成45o銼鍍層邊緣。如鍍層不被帶起或脫落，則為合格。
　　當(dāng)結(jié)合力良好時(shí)，再進(jìn)行鍍層的脆性檢驗(yàn)。脆性檢驗(yàn)采用的是彎曲法。彎曲法將試件夾在虎鉗上反復(fù)彎曲，同時(shí)用放大鏡觀察彎曲部位的變化至出現(xiàn)第一條裂紋為止。
　　由表5的測(cè)量結(jié)果可知，采用新工藝，試件表面光潔性好，油污和氧化皮被除凈，試件呈現(xiàn)出良好的受鍍狀態(tài)。鍍層金屬與基體金屬間的結(jié)合力良好，鍍層的均勻性、完整性都較好。
　　
　　3　結(jié)論
　　
　　1.采用機(jī)械去毛刺、銼磨需鍍部位的方法，防止工件表面呈現(xiàn)介電的不良狀態(tài)；
　　2.將十二烷基硫酸鈉作為堿添加劑，加強(qiáng)了基體表面的活性，去油速度快、質(zhì)量好；
　　3.采用低溫去油，使基體不受熱應(yīng)力影響；
　　4.在化學(xué)除油和酸洗后，又采用電化學(xué)除油和陽(yáng)極處理，大大地改變了基體表面的狀態(tài)，提高了鍍液的分散能力和覆蓋能力，提高了鍍層的均勻性、完整性，增強(qiáng)了鍍層的結(jié)合力。