[发明专利]一种氮化铬膜层的退除液及该膜层的退除方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种氮化铬膜层的退除液，并涉及该氮化铬膜层的退除方法。

背景技术

镀覆硬质膜层是强化材料表面、提高材料性能的重要手段之一，在工业领域有着广泛的应用。氮化铬(CrN)硬质镀膜具备高硬度、强抗蚀性、耐高温氧化、超高附着性以及可在低温范围(200-400℃)加工处理等特性，在机械部件、模具和五金刀具等行业有着广泛应用。

然而，在下面的两种情况下又需要对镀膜进行退除：一是工件经过长期使用后，表面的镀膜被严重损伤或者老化；二是在生产中，镀膜不符合品质要求而产生次品。因此，需要采用退镀的方法将镀膜除去，再重新镀覆。如何在不损伤基材的情况下，将镀膜从基材表面完全退除是工业应用中的一个重要问题。

在现有技术中，文献(D.Bonacchi，G.Rizzi，U.Bardi，A.Scrivani，Surface ofCoating Technology 165(2003)35)报道了采用以浓硫酸为主的化学方法退镀的。这种方法虽然操作简单易行，但由于浓硫酸是强酸，同时又是强氧化剂，使产品在退除镀膜的过程中，基材极易发生腐蚀，并且退镀后还需要将被腐蚀的凹坑进行抛磨平整后才能重新镀覆。如果镀膜厚薄相差较大(15微米以上)，退除镀膜时，镀膜薄的部位先退净，镀膜厚的部位还未退除完，这时先退镀的部位与硝酸发生强烈反应，从而使产品腐蚀严重，即使抛磨也很难挽救。另外，由于浓硫酸在退镀过程中易生成反应产物二氧化硫等，不仅严重污染环境，而且还会直接危害操作工人的身体健康。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的方法腐蚀基材的缺陷，提供一种对基材无腐蚀的氮化铬膜层的退除液，还提供一种氮化铬膜层的退除方法。

本发明提供了一种氮化铬膜层的退除液，所述退除液为含有氢氧化物和络合剂的水溶液，所述络合剂为柠檬酸盐、草酸盐和乙二胺四乙酸盐中的一种或几种。

本发明还提供了一种氮化铬膜层的退除方法，该方法包括，在电解液中并在电解条件下，将表面附着有氮化铬膜层的导电基材作为阳极，以惰性电极作为阴极，接通电源，电化学退除氮化铬膜层，其中，所述电解液为本发明提供的退除液。

根据本发明提供的氮化铬膜层的退除液以及该膜层的退除方法，使附着有氮化铬膜层的基材退镀后表面没有腐蚀，退镀均匀、彻底、干净，并且与现有的化学方法相比，可以减小污染以及对操作工人的身体危害。

具体实施方式

本发明提供的氮化铬膜层的退除液为含有氢氧化物和络合剂的水溶液，所述络合剂为柠檬酸盐、草酸盐和乙二胺四乙酸盐中的一种或几种。

根据本发明提供的退除液，在优选情况下，在所述退除液中，所述氢氧化物的浓度为0.5-5mol/L、优选为1-3mol/L，所述络合剂的浓度为0.01-1mol/L、优选为0.05-0.8mol/L。

根据本发明提供的退除液，所述氢氧化物可以为可溶于水且与所述络合剂不产生沉淀的各种氢氧化物，优选为碱金属的氢氧化物，更优选为氢氧化钠和/或氢氧化钾。

根据本发明提供的退除液，所述络合剂可以稳定退除液，使氮化铬膜层在稳定状态下退除，使退除反应可以顺利进行，并且，所述络合剂还可以与电解所得到的铬离子形成络合物，从而可以加快电解反应的速度，因此可以促进氮化铬膜层的退除。

在可选用的络合剂中，所述柠檬酸盐优选为碱金属的柠檬酸盐，更优选为柠檬酸钾和/或柠檬酸钠；所述草酸盐优选为碱金属的草酸盐，更优选为草酸钾和/或草酸钠；所述乙二胺四乙酸盐为碱金属的乙二胺四乙酸盐，更优选为乙二胺四乙酸钠。

本发明提供的氮化铬膜层的退除方法包括，在电解液中并在电解条件下，将表面附着有氮化铬膜层的导电基材作为阳极，以惰性电极作为阴极，接通电源，电化学退除氮化铬膜层，其中，所述电解液为本发明提供的退除液。

根据本发明提供的退除方法，在优选情况下，所述电解条件包括所述阳极和阴极之间的电压为1-50V的恒电压或者所述阳极和阴极之间的电流为电流密度为1-20A/dm²的恒电流，反应时间为5-450秒。

根据本发明提供的退除方法，所述电压优选为5-20V，所述电流密度优选为5-15A/dm²，所述反应时间优选为20-150秒。

根据本发明提供的退除方法，所述导电基材可以为各种金属导电基材，例如为各种型号的不锈钢、碳钢、铝合金或锌合金。

根据本发明提供的退除方法，所述惰性电极可以为本领域技术人员所熟知的各种惰性电极，例如为不锈钢电极、石墨电极、铂电极、钌电极、钯电极、铑电极或金电极。