钕铁硼零件滚镀工艺

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1、钕铁硼零件滚镀工艺一、概述　　钕铁硼是磁性材料大家族中的一个(新)成员。磁性材料从应用功能上可分为软磁材料、永磁材料、磁记录-矩磁材料、旋磁材料等多种，统称为磁功能材料。其中永磁材料指磁化后不易退磁而能长期保留磁性的一种磁性材料，也称硬磁材料或恒磁材料。永磁材料有铝镍钴系、铁氧体系和稀土永磁材料等多种。其中稀土永磁材料指由稀土元素钐、钕、铈、镨等与过渡元素铁、钴等组成的合金，其磁性能大大超过铝镍钴系及铁氧体系，故在现代电子通讯技术中得到广泛的应用。稀土永磁材料的发展到目前为止经历了三代，第一、二代为钐钴系，虽然磁性能较好，但因含储量稀少的钐和稀缺、昂贵的战略金属钴使其发展

2、受到限制。第三代即钕铁硼，最早于1983年诞生于日本住友特殊金属公司，其磁能积是铝镍钴系的5～6倍、铁氧体系的约10倍、钐钴系的约2倍，是目前为止磁性最强的永磁材料，号称“永磁王”。并且，钕铁硼(相对于钐钴系)价格低廉、资源储备丰富，因此一经问世即得到快速的发展，目前已广泛用作电子信息、汽车制造、通用机械、石油化工及尖端技术等行业不可缺少的磁功能材料，是二十一世纪的朝阳产业。　　但与其它永磁材料(如铁氧体)相比，钕铁硼极易受到腐蚀。因为：(1)材料中含约1/3化学活性极强的钕(标准电位-2.431V)，则(尤其在暖湿和高温环境中)表面极易氧化，产生晶界腐蚀；(2)材料中的

3、富钕相、富硼相与主相Nd2Fe14B形成原电池，从而使腐蚀加速。所以，钕铁硼产品在使用前必须进行严格的防腐处理，否则材料腐蚀后磁性能大大下降，将直接影响整机的使用性能和寿命。　　电镀作为一种成熟的金属表面处理手段，在钕铁硼磁体防腐领域应用较为广泛。钕铁硼磁体根据制作方法不同分为烧结型和粘结型两种。钕铁硼电镀一般用于烧结型而非粘结型，因为粘结型钕铁硼在制作过程中粘结剂溶剂的挥发易形成孔洞，孔洞和粘结剂不能构成导电回路，从而难以使金属在零件表面进行电化学沉积。钕铁硼产品有圆片、圆环、圆柱、圆管、扇形、方片、方块、瓦片等多种形状，但多为小零件，故广泛采用滚镀。并且，即使稍大点儿

4、的零件(如方块、瓦片等)经过工艺或设备改进，目前也很多采用滚镀。但钕铁硼零件滚镀可谓困难重重，远非普通钢铁小零件所能比，这主要是由于钕铁硼材料的特殊性所造成的：(1)钕的化学活性极强，钕铁硼零件甚至与水接触都会产生氢气而腐蚀，这种特性：①影响镀前处理时用酸、用碱均不宜太强，且忌用盐酸；②预镀(或直接镀)时若选择简单盐镀液类型，极易造成零件氧化而影响镀层与基体的结合力，且零件受到腐蚀并将镀液污染；③难以选择大尺寸的滚筒，否则混合周期的影响较大，零件氧化严重。(2)钕铁硼产品为磁功能材料，任何表面涂覆都可能对其磁性能产生影响，所以如何协调镀层的种类、组合及厚度等与产品磁性能的

5、关系，是钕铁硼电镀的一大难点。(3)钕铁硼表面疏松多孔、粗糙不平，这不仅给镀前处理带来较大负担，更主要的是预镀(或直接镀)工艺的选择受到较大限制，即无法选择镀层结合力好、耐蚀性好但电流效率低的络合物镀液(如碱铜、柠檬酸镀镍、碱锌等)。(4)钕铁硼材质脆性大，极易受到磕碰而损坏，这不仅增加工人操作上的困难，更主要的是难以选择大尺寸的滚筒，从而影响劳动生产效率的提高。二、镀前处理　　钕铁硼的镀前处理虽然也是通过一系列处理步骤获得平整、光滑、无油污、无锈蚀的基体金属表面，但不像处理普通钢件一样简单，而有其自身的特殊性，且其特殊性主要受钕铁硼表面物理化学性质的影响。　　1、烘烤除

6、油钕铁硼表面多孔，极易藏污纳垢，用常规方法难以将孔内的油污除净，从而给镀层质量带来隐患。采用高温烘烤除油(200oC恒温1h)，可使孔内的油脂碳化成灰烬而除去。　　2、封孔　　即对零件表面的孔隙进行封闭处理，以使其后各道工序的处理液(如除油液、酸洗液、镀液等)不渗入孔内，从而避免镀后镀层的内部腐蚀，保证了质量。封孔可采用浸硬脂酸锌法：将硬脂酸锌加热至130～140℃熔化，将零件浸渍约20min，取出在600℃下干燥30min，或室温放置2h以上，使其固化。　　3、倒角　　即滚光。钕铁硼表面粗糙不平，若不做光整处理，电镀时可能因实际电流密度远小于表观电流密度使镀层沉积变得困

7、难。滚光可使零件表面平整、光滑，从而利于镀层快速、均匀、连续地沉积。但与普通钢件滚光不同的是，钕铁硼脆性大，绝对不能采用大尺寸(尤其直径大)滚光滚筒，否则零件可能被滚成碎片。　　一般，钕铁硼滚光采用卧式行星滚光机或振动光饰机。卧式行星滚光机在转动体的圆周上等距离安装四个小型六角滚筒，每个滚筒容积7～8L。四个滚筒一方面随转动体公转，一方面绕各自轴心按相反方向自转。滚筒的行星运动使筒内零件始终保持在筒壁外周一侧，此时磨料与零件产生相对运动，并对零件表面进行细微切削、挤压，从而在不损伤零件的情况下达到光整目的。振动光饰机的轴向为垂