申请人:湖南大学
摘要:本发明公开了制备具有新型复合镀层的电镀金刚石工具的方法,该方法是将砂轮基体、金刚石磨料、WC和SiC微粉进行镀前预处理,依次对砂轮基体进行预镀镍钴层、上砂层和复合层,制得的电镀金刚石工具具有含有WC和SiC微粉的复合层,可以起到骨架和硬质点作用,能够有效地解决普通电镀金刚石工具在磨削加工过程中金刚石磨料在镀层中滑动、滚动以及电镀金刚石工具的镀层变形等问题,从而提高了金刚石工具的工作效率、延长了其使用寿命、降低了磨削加工的成本、同时提高了工件的加工质量。
主权利要求:1.制备具有新型复合镀层的电镀金刚石工具的方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤(1):前处理将砂轮基体、金刚石磨料、WC微粉和SiC微粉进行的镀前预处理;步骤(2):电镀镍钴层和上砂层以步骤(1)预处理过的砂轮基体为阴极,以镍板为阳极,在电镀液I中先预镀镍钴层;再在所述电镀液I中加入步骤(1)预处理过的金刚石磨料后,进行电镀上砂层;所述的电镀液I由以下组分组成:NiSO4250~300g/L,CoSO415~20g/L,氯化钠15~17g/L,硼酸30~35g/L,分散剂0.05~0.1g/L,溶剂为水;步骤(3):加厚镀以步骤(2)电镀上砂层后的砂轮基体为阴极,以镍板为阳极,置于电镀液II中进行电镀复合层;所述的电镀液II由以下组分组成:NiSO4280~320g/L,CoSO416~22g/L,氯化钠16~18g/L,硼酸35~40g/L,分散剂0.05~0.1g/L,WC微粉30~40g/L,SiC微粉20~25g/L,溶剂为水;步骤(4):热处理将步骤(3)电镀复合层后的砂轮基体进行加热除氢处理,即得到具有新型复合镀层的电镀金刚石工具。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的砂轮基体在镀前进行除油、 打磨、活化预处理;所述的金刚石磨料、WC微粉和SiC微粉在镀前进行除油、 除杂。
3.如权利要求2所述的方法,其特征在于,砂轮基体的镀前预处理:先在频率 为40~50Hz的超声辅助下,置于温度为80~90℃的含除油粉的水溶液中进行洗 涤10~20min,水洗;将水洗后的砂轮基体依次采用240#、400#、600#、800#的 砂纸进行打磨;打磨后的砂轮基体用浓度为10~15vol%的硫酸溶液进行活化 10~20s;金刚石磨料、WC微粉和SiC微粉的镀前预处理:将金刚石磨料、WC 微粉和SiC微粉分别和氢氧化钠按质量比1:1~3混合,再加入水覆盖固体表面, 煮沸10~30min后,水洗至中性,再加入到25~35wt%的HNO3溶液中煮沸20~40 min,水洗至中性,干燥。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,步骤(3)的加厚镀过程中采用循环 泵将镀液循环流动,使镀液中的WC微粉和SiC微粉不沉淀。
5.如权利要求1~4任一项所述的方法,其特征在于,所述的WC微粉粒径为3~5 μm;所述的SiC微粉粒径为3~5μm;所述的金刚石磨料粒度型号为270/325。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,预镀镍钴层的工艺条件:温度为30~45 ℃,电镀液I的pH为3.5~5.0,电流密度为0.8~1.0A/dm2,电镀时间为4~7min。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,电镀上砂层的工艺条件:电流密度 为0.9~1.1A/dm2,电镀时间为11~15min。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,电镀复合层的工艺条件:温度为30~45 ℃,pH为3.5~5.0,电流密度为1.3~1.5A/dm2,电镀时间为57~67min。
9.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的加热除氢处理是将电镀复合 层后的砂轮基体在200~250℃的温度环境下保温2~4h。
10.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述的金刚石磨料在电镀液I中的 加入量为40~50g/L。