Le revêtement de pièces en métaux non ferreux et en acier avec du nickel augmente leur résistance aux processus de corrosion et à l'usure mécanique. Le nickelage à domicile est accessible à tous et se caractérise par une technologie simple.

1 Nickelage des surfaces métalliques - les bases de la technologie

Le nickelage consiste à appliquer une fine couche de nickel sur la surface de la pièce, dont l'épaisseur est généralement de 1 à 50 microns. Les pièces subissent cette opération afin de les protéger ou d'obtenir un aspect caractéristique (noir mat ou brillant) de la surface nickelée. Le revêtement, quelle que soit la teinte, protège de manière fiable les objets métalliques de la corrosion sur en plein air, dans des solutions de sels, alcalis, acides organiques faibles.

En règle générale, les pièces en acier ou en métaux et alliages tels que le cuivre, l'aluminium, le zinc, moins souvent - le titane, le manganèse, le molybdène, le tungstène sont nickelées. Il est impossible de traiter la surface des produits en plomb, étain, cadmium, bismuth, antimoine par nickelage chimique. Les revêtements de nickel sont utilisés dans diverses industries à des fins protectrices, décoratives et spéciales ou comme sous-couche.

Cette technologie est utilisée pour restaurer la surface des pièces usées de divers mécanismes et véhicules, revêtements d'instruments de mesure et médicaux, articles et produits ménagers, équipements chimiques, pièces fonctionnant sous des charges légères sous l'influence de solutions alcalines fortes ou de frottements secs. Il existe 2 méthodes d'application du nickelage - électrolytique et chimique.

Le second est un peu plus cher que le premier, cependant, il permet d'obtenir un revêtement d'épaisseur et de qualité uniforme sur toute la surface de la pièce, à condition que la solution soit dotée d'un accès à toutes ses sections. Le nickelage à la maison est une tâche tout à fait réalisable. Avant de commencer le travail, le produit est soigneusement nettoyé de la saleté et de la rouille (le cas échéant), traité avec une fine papier de verre pour enlever le film d'oxyde, lavé à l'eau, puis dégraissé et lavé à nouveau.

2 secrets pour augmenter la durabilité et la durée de vie du nickelage

Avant de nickeler l'acier, il est souhaitable de réaliser un cuivrage du produit (recouvrir d'une sous-couche de cuivre). Cette technologie est utilisée dans l'industrie comme un processus séparé, ainsi qu'un processus préparatoire avant l'argenture, le chromage, le nickelage. Le cuivrage, préalable à l'application d'autres couches, permet d'égaliser les défauts de surface et assure la fiabilité et la durabilité du revêtement de protection extérieur. Le cuivre adhère très fortement à l'acier et les autres métaux s'y déposent beaucoup mieux que sur l'acier pur. De plus, les revêtements de nickel ne sont pas continus et ont des pores traversants (vers le métal du substrat) par 1 cm2 :

• plusieurs dizaines - pour les revêtements en nickel monocouche;
• plusieurs - pour trois couches.

Par conséquent processus de corrosion le métal du substrat sous le nickel est exposé, et des conditions surviennent qui provoquent le pelage du revêtement protecteur. Par conséquent, même avec un cuivrage préliminaire, un nickelage multicouche et en particulier avec un nickelage monocouche, il est nécessaire de traiter la surface du revêtement de protection en nickel avec des composés spéciaux qui ferment les pores. Avec l'auto-traitement à domicile, les méthodes suivantes sont possibles :

• essuyez la partie enduite avec un mélange pâteux d'eau et d'oxyde de magnésium et immergez-la immédiatement pendant 1 à 2 minutes dans une composition d'acide chlorhydrique à 50%;
• essuyez la surface de la pièce 2 à 3 fois avec un lubrifiant facilement pénétrant ;
• Immédiatement après transformation, plonger le produit non encore refroidi dans de l'huile de poisson (non fortifiée, de préférence ancienne, qui ne convient plus à sa destination).

Dans les deux derniers cas, l'excès de lubrifiant (graisse) est éliminé de la surface en une journée avec de l'essence. Dans le cas du traitement de grandes surfaces (moulures, pare-chocs de voiture), l'huile de poisson est utilisée comme suit. Par temps chaud, ils essuient l'article 2 fois avec un intervalle de 12 à 14 heures et après 2 jours, éliminent l'excédent avec de l'essence.

3 Nickelage électrolytique à domicile

Cette méthode nécessite la préparation d'un électrolyte dont la composition est la suivante :

• 140 g de sulfate de nickel ;
• 50 g de sulfate de sodium ;
• 30 g de sulfate de magnésium ;
• 5g sel de table(chlorure de sodium);
• 20g acide borique;
• 1000 g d'eau.

Les produits chimiques sont dissous séparément dans l'eau, les solutions résultantes sont filtrées puis mélangées. L'électrolyte prêt est versé dans un récipient. Le nickelage nécessite des électrodes de nickel (anodes), qui sont immergées dans un bain d'électrolyte (une électrode ne suffit pas, car le revêtement résultant sera irrégulier). Une pièce est suspendue à un fil entre les anodes. Les conducteurs en cuivre provenant de plaques de nickel sont connectés dans un circuit et connectés à la borne positive de la source courant continu, le fil de la partie au négatif.

Pour contrôler l'intensité du courant, une résistance (rhéostat) et un milliampèremètre (appareil) sont inclus dans le circuit. La tension de la source de courant ne doit pas dépasser 6 V, la densité de courant doit être maintenue au niveau de 0,8–1,2 A/dm2 (la surface du produit), la température de l'électrolyte est la température ambiante 18–25 °C. Le courant est appliqué pendant 20 à 30 minutes. Pendant ce temps, une couche de nickel d'une épaisseur d'environ 1 µm se forme. Ensuite, la pièce est retirée, correctement lavée à l'eau et séchée. Le revêtement résultant sera de couleur gris-mat. Pour que la couche de nickel devienne brillante, la surface de la pièce est polie.

S'il n'y a pas de sulfate de sodium et de magnésium, prenez plus de sulfate de nickel, en portant sa quantité dans l'électrolyte à 250 g, ainsi que de l'acide borique - 30 g, du chlorure de sodium - 25 g. Le nickelage dans ce cas est effectué à courant des valeurs de densité ​​​​dans la plage de 3–5 A/dm2, la solution est chauffée à 50–60 °C.

Inconvénients de la méthode électrolytique :

• sur les surfaces gaufrées et inégales, le nickel se dépose de manière inégale;
• l'impossibilité de revêtement dans des cavités profondes et étroites, des trous et similaires.

4 Nickelage chimique des produits à domicile

Toutes les compositions pour le nickelage chimique sont universelles - adaptées au traitement de tout métal. Les solutions sont préparées selon une certaine séquence. Tous les produits chimiques sont dissous dans l'eau (à l'exception de l'hypophosphite de sodium). Les plats doivent être émaillés. Ensuite, la solution est chauffée, amenant sa température à la température de travail, après quoi l'hypophosphite de sodium est dissous. La pièce est suspendue dans une composition liquide dont la température est maintenue au niveau requis. Dans 1 litre de la solution préparée, il est possible d'effectuer un nickelage du produit dont la surface peut atteindre 2 dm2.

Utilisez les compositions de solutions suivantes, g/l :

• Acide succinique de sodium - 15, chlorure de nickel - 25, hypophosphite de sodium - 30 (acidité de la solution de pH - 5,5). La température de travail du mélange est de 90 à 92 °C, la vitesse de croissance du revêtement est de 18 à 25 µm/h.
• Sulfate de nickel - 25, acide succinique de sodium - 15, hypophosphite de sodium - 30 (pH - 4,5). Température - 90 °С, vitesse - 15–20 µm/h.
• Chlorure de nickel - 30, acide glycolique - 39, hypophosphite de sodium - 10 (pH - 4,2). 85–89 °С, 15–20 µm/h.
• Sulfate de nickel - 21, acétate de sodium - 10, sulfure de plomb - 20, hypophosphite de sodium - 24 (pH - 5). 90 °С, jusqu'à 90 µm/h.
• Chlorure de nickel - 21, acétate de sodium - 10, hypophosphite de sodium - 24 (pH - 5,2). 97 °С, jusqu'à 60 µm/h.
• Chlorure de nickel - 30, acide acétique - 15, sulfure de plomb - 10-15, hypophosphite de sodium - 15 (pH - 4,5). 85–87 °С, 12–15 µm/h.
• Chlorure de nickel - 30, chlorure d'ammonium - 30, acide succinique de sodium - 100, ammoniac (solution à 25%) - 35, hypophosphite de sodium - 25 (pH - 8–8,5). 90 °С, 8–12 µm/h.
• Chlorure de nickel - 45, chlorure d'ammonium - 45, citrate de sodium - 45, hypophosphite de sodium - 20 (pH - 8,5). 90°С, 18–20 µm/h.
• Sulfate de nickel - 30, sulfate d'ammonium - 30, hypophosphite de sodium - 10 (pH - 8,2–8,5). 85 °С, 15–18 µm/h.
• Chlorure de nickel - 45, chlorure d'ammonium - 45, acétate de sodium - 45, hypophosphite de sodium - 20 (pH - 8–9). 88–90 °С, 18–20 µm/h.

Une fois le temps requis écoulé, le produit est lavé dans de l'eau ne contenant un grand nombre de craie dissoute, puis séchée et polie. Le revêtement d'acier et de fer ainsi obtenu tient assez bien.

Le processus chimique de nickelage est basé sur une réaction dans laquelle le nickel est réduit à partir d'une solution de sels à base de celui-ci en présence d'hypophosphite de sodium et à l'aide d'autres réactifs chimiques. Les compositions utilisées sont divisées en alcalines (le niveau de pH dépasse 6,5) et acides (la valeur de pH est de 4 à 6,5). Ces derniers sont mieux utilisés pour le traitement des métaux ferreux, le cuivre, le laiton et les alcalins sont conçus pour le nickelage.

L'utilisation de compositions acides permet d'obtenir une surface plus lisse et plus uniforme sur un produit poli qu'avec des produits alcalins. Les solutions acides ont une autre caractéristique importante - la probabilité de leur auto-décharge lorsque la température de fonctionnement est dépassée est inférieure à celle des solutions alcalines. Le nickelage à faire soi-même à l'aide de composés alcalins garantit une adhérence plus forte et plus fiable de la couche de nickel au métal sur lequel elle a été appliquée.

Le nickelage à la maison est un processus simple. Après avoir eu lieu surface métallique est protégé de la corrosion pendant longtemps. Le matériau est utilisé dans la construction de machines, dans l'industrie alimentaire, dans la production optique.

Les éléments de structure en métaux ferreux ou non ferreux sont protégés contre la corrosion et sont moins sujets à l'usure. Si du phosphore est présent dans la solution de nickel, le film de surface devient plus résistant et l'indice de dureté se rapproche de la surface chromée.

À propos du processus d'exécution

Le nickelage est une partie recherchée de la technologie et une bonne solution pour revêtir le produit fini. Appliquer à la pièce fine couche nickel liquide, épaisseur réglable allant de 0,8 microns à 0,55 micromètres. Le nickelage du métal remplit également la fonction de revêtement décoratif.

Ce processus assurera la formation d'un film durable qui, à son tour, protège le produit des alcalis et des acides, manifestations atmosphériques. Pour la production de produits sanitaires, le revêtement de tuyaux, robinets, adaptateurs et autres pièces est une solution idéale.

La protection contre les influences extérieures par cette méthode est recommandée pour :

1. Produits métalliques dont l'exploitation est prévue à ciel ouvert.
2. Carrosseries de véhicules.
3. Outils et équipements, qui sont équipés de cliniques dentaires.
4. Pièces métalliques, si leur fonctionnement est prévu dans le milieu aquatique.
5. Structures en acier ou en aluminium faisant office de clôture.
6. Produits, pendant le fonctionnement desquels il y aura interaction avec des environnements chimiques.

Au total, plusieurs méthodes uniques d'exécution du travail sont pratiquées. Ils ont trouvé une application à la fois dans la production et dans la vie quotidienne. Dans tous les cas, le processus de réalisation de ce travail dans des ateliers personnels est intéressant, car il n'est pas nécessaire d'effectuer des opérations technologiques complexes.

Ces méthodes comprennent :

• nickelage chimique;
• revêtement électrolytique.

Options de galvanoplastie :

Critère d'évaluation	Type de revêtement de produit
	galvanique	chimique
Température requise pour la fusion des matériaux	1450 0 С	890 0 С
Limite de résistivité du matériau, OM x m	Environ 8,5 *10 -5	Environ 60 *10 -5
Susceptibilité à créer du magnétisme	37	4
Dureté Vickers	250	550
Indice déformation longitudinale dans %	10 à 30	3 à 6
Caractéristiques de résistance à l'adhérence à la surface du matériau	35 à 45	35 à 50

Réaliser des travaux

Application sur la surface traitée couche mince le matériau contribue à la création de brillance et à la protection contre les températures extrêmes et les influences environnementales agressives.

Avant d'effectuer la tâche directement, le métal doit être soigneusement préparé afin que l'adhérence du nickel à la couche de surface soit complète.

La technologie de préparation est :

1. Traitement avec du papier de verre à grain fin.
2. Frotter la surface avec une brosse et des poils durs ou un fil métallique.
3. Lavage à l'eau.
4. Dégraissage dans une solution de carbonate de sodium.
5. Rincer à nouveau à l'eau claire.

Étant donné que la surface traitée au nickel perd souvent rapidement sa capacité à réfléchir la lumière et se ternit, elle est chromée. Ce revêtement assure la fiabilité lors du fonctionnement du produit.

La composition utilisée lorsqu'elle est appliquée à la surface de l'acier assure une protection cathodique du matériau. Par conséquent, le nickelage de l'acier garantit la fiabilité pendant le fonctionnement du produit. Si la surface n'est pas partiellement protégée par des couches de nickel, la rouille apparaîtra rapidement et la couche de nickel durcie s'écaillera progressivement. Il est recommandé de recouvrir le métal d'un placage de nickel épais.

Le revêtement peut être appliqué sur des surfaces en cuivre et en fer, ou sur des alliages à base de ceux-ci. Le titane ou le tungstène et d'autres métaux peuvent également être traités au nickel. Les matériaux de placage tels que le plomb, le bismuth, l'étain ou le cadmium ne sont pas recommandés. Avant d'appliquer un revêtement sur une surface en acier, celle-ci doit être traitée avec une fine couche de cuivre.

nickelage électrolytique

Il est également appelé nickelage galvanisé. Cette méthode est considérée comme peu coûteuse, elle est donc la plus couramment utilisée. Les revêtements sont poreux et dépendent directement de la préparation du support et de l'épaisseur de la couche de revêtement protecteur. À ce travail a été produit avec une qualité appropriée, le pourcentage de pores doit être réduit. À ces fins, un cuivrage préliminaire de la pièce ou un revêtement multicouche est utilisé.

Le nickelage électrochimique des bases s'effectue selon les étapes suivantes :

• L'électrolyte de nickelage est préparé selon le schéma décrit. Pour ce faire, pour 200 ml d'eau, vous devez préparer 60 grammes de sulfate de nickel, 7 grammes de chlorure de nickel, 6 grammes d'acide borique. Diluer soigneusement tous les composants dans de l'eau dans le récipient prévu. Des anodes en nickel trempées directement dans l'électrolyte doivent être utilisées pour recouvrir une surface en acier ou en cuivre.
• Ensuite, fixez la pièce sur le fil et placez-la entre les plaques de nickel, et les fils traversant les plaques de nickel doivent être connectés. Les pièces sont connectées au négatif charge électrique, et la procrastination au positif.
• Ceci est suivi par la connexion d'un rhéostat et d'un microampèremètre au circuit de commande de la source de courant. Pour assurer une telle action, il est nécessaire de sélectionner des sources de courant avec une tension nominale ne dépassant pas 6 V. L'effet du courant sur le produit ne doit pas durer plus de 20 minutes.
• Après le produit transformé doit être lavé et séché. Le résultat est un fini gris mat.
• Pour assurer la brillance, il est nécessaire de polir la couche de surface.

Pour tous des qualités positives réalisation de cette opération, il existe un inconvénient important qu'il faut rappeler. Lors du traitement électrolytique d'un produit métallique, le revêtement est irrégulier, c'est-à-dire que les coques ne sont pas remplies et, dans les endroits de rugosité saillante, la couche de nickelage coule.

Méthode chimique

Cette méthode est considérée comme coûteuse par rapport à l'électrolytique. Il s'avère une base assez solide et mince de la couche appliquée.

Le nickelage des pièces s'effectue comme suit :

1. Une solution à 10% de chlorure de zinc est prélevée et diluée par petites portions dans une solution de sulfate de nickel jusqu'à obtention d'une teinte vert vif.
2. Ensuite, à l'aide d'un récipient en porcelaine, le mélange résultant doit être porté à ébullition. Inutile d'avoir peur que cela se révèle être de la lie, cela n'affectera en rien la qualité des travaux prévus.
3. Pour le nickelage, la pièce, préalablement dépoussiérée et dégraissée avec une solution de soude, doit être plongée dans une solution bouillante.
4. Le processus d'ébullition doit durer au moins une heure, mais au fur et à mesure que le liquide s'évapore, de l'eau distillée doit être ajoutée petit à petit dans le récipient. Si saturé couleur verte s'éclaircira, cela signifie que vous devez ajouter une petite partie de sulfate de nickel.
5. Une fois le temps d'ébullition écoulé, retirez la pièce et rincez-la à l'eau additionnée de craie dissoute.
6. Bien sécher à l'extérieur.

Les produits en métaux ferreux revêtus de cette méthode sont durables et fiables en fonctionnement.

Une analyse du dépôt chimique de la couche protectrice montre que le processus en cours sous-tend la récupération du nickel du liquide salin à l'aide d'hypophosphite de sodium et d'autres éléments. Les solutions peuvent être alcalines ou acides.

Le but des compositions acides est mieux adapté au traitement des métaux non ferreux ou ferreux. Les alcalis sont destinés à être appliqués sur des surfaces en acier inoxydable.

L'acide provoque une diminution de la décharge avec l'augmentation de la température, mais la surface est obtenue avec un indice de rugosité inférieur. Lors de l'utilisation d'une telle composition, une bonne adhérence du revêtement à la surface est assurée.

Formulation de solution à base d'eau pour le nickelage, utilisée pour tous les métaux. Vous pouvez utiliser non seulement de l'eau distillée, mais également du condensat formé dans le réfrigérateur. Il est préférable d'utiliser des réactifs chimiques propres avec la lettre "H" sur l'emballage.

Pour obtenir une solution, tous les ingrédients sont initialement dilués dans de l'eau, puis de l'hypophosphite de sodium est ajouté. Un litre de solution suffit pour nickeler une surface de 10x10 cm2.

À propos de la finition noire

Le nickelage noir a deux objectifs en même temps :

• revêtement décoratif;
• objectif spécialisé.

Dans ce cas, les propriétés de protection du métal sont insuffisamment fournies, sur la base de cette conclusion, des couches intermédiaires de zinc, de cadmium ou de nickel doivent être appliquées. Dans ce cas, l'acier doit être galvanisé et les métaux non ferreux doivent être nickelés. L'épaisseur du revêtement est assez épaisse jusqu'à 2 microns, il est donc cassant. Pour les bains contenant une solution de nickel, une quantité importante de thiocyanate et de zinc est ajoutée.

La composition est d'environ 50% de l'élément nickel, et le reste contient du carbone, du zinc, de l'azote et du soufre.

Nickelage d'aluminium ou structures en acier il est produit en préparant des bains avec la dissolution de tous les composants, suivie de leur filtration. L'acide borique a tendance à avoir du mal à se dissoudre, mais peut être dilué séparément dans de l'eau jusqu'à 70°C. Le nickelage saturé avec cette couleur est directement proportionnel à la densité du courant appliqué.

À propos des bains de nickelage

Dans les ateliers à domicile pour les bains de nickelage, trois composants sont utilisés: le sulfate, l'acide borique et le chlorure. Sulfate - joue le rôle d'une source pour la formation d'ions nickel. Pour le fonctionnement des anodes en nickel, le chlorure a un effet significatif, alors que le pourcentage de concentration n'est pas pris en compte.

S'il n'y a pas assez de chlorure dans le bain, la libération de nickel est faible, le courant de sortie diminue et la qualité du revêtement résultant laisse beaucoup à désirer.

Les anodes se dissolvent dans presque en entier pour le processus de revêtement de produits en aluminium ou en cuivre. Le chlorure contribue à augmenter la conductivité des bains à forte concentration en zinc. Une solution d'acide borique fournit un niveau normal d'acidité.

Vidéo : nickelage chimique.

À propos du chromage plastique

Le chromage du plastique à la maison est effectué comme suit:

1. Pour recouvrir le plastique, il est nécessaire de fixer des éléments structurels ou des pièces au transformateur.
2. Prenez une brosse, également attachée au transformateur et remplissez-la d'électrolyte.
3. Sur une surface préalablement préparée, appliquez une couche d'électrolyte en vous déplaçant de haut en bas.
4. Si nécessaire, l'application de la couche doit être répétée.

Pour que la couche de revêtement se dépose bien, le processus doit être répété au moins 30 fois.

Après le traitement, la surface des pièces en plastique doit être séchée et rincée à l'eau. Le chromage des surfaces sera attrayant si vous frottez le produit avec un morceau de feutre, de sorte que le revêtement sera brillant.

Le chromage des produits en plastique n'est pas toujours possible, les solutions sur nickel sont donc préférées.

Chromage produits en plastique assez laborieux et coûteux, par exemple, le prix d'un transformateur est considérable. Pour que meilleure solution il y aura un recours auprès d'un organisme spécialisé.

Lors de l'exécution de l'un des travaux sur le revêtement des produits, des processus chimiques se produisent, de sorte que le manuel du chimiste 21 sera utile.

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informations générales

Le placage au nickel est le processus de galvanoplastie ou de dépôt chimique de nickel dans des épaisseurs allant de 1 µm à 100 µm.
Les revêtements de nickel ont une résistance élevée à la corrosion, une dureté élevée et de bonnes propriétés décoratives.

Point de fusion du nickel : 1445°C
Microdureté des revêtements de nickel : jusqu'à 500 HV (chem. 800 HV)

Les domaines d'application des pièces nickelées dépendent de l'utilisation du revêtement de nickel comme finition ou du fait que le revêtement de nickel agit comme une sous-couche (substrat) pour l'application d'autres revêtements électrolytiques.
Les revêtements de nickel peuvent être appliqués sur presque tous les métaux.

Les principaux domaines d'application de la galvanoplastie et du nickelage chimique :

Utilisation du nickel comme revêtement autonome

• À des fins décoratives.
  Les revêtements de nickel ont une bonne finition miroir et ne ternissent pratiquement pas à l'air. Les revêtements sont bien tolérés par un fonctionnement dans des conditions atmosphériques en raison de leur résistance élevée à la corrosion. Le nickel est souvent utilisé pour recouvrir des objets décoratifs, des clôtures, de l'équipement et des outils.
• À des fins techniques.
  Pour la protection contre la corrosion contacts électriques ou mécanismes fonctionnant en milieu humide, ainsi qu'un revêtement pour le brasage. Dans l'industrie optique, le procédé de nickelage noir s'est généralisé.

• En remplacement du chromage.
  Dans certains cas, il est possible de remplacer les revêtements de chrome par des revêtements de nickel, en raison des difficultés technologiques d'application du chrome sur des produits à géométrie de surface complexe. Si les propriétés de l'enrobage et les modes d'application sont bien choisis, la différence de durée de vie des produits enrobés peut être quasiment imperceptible (assemblages et pièces à usages divers, dont ceux destinés à l'agroalimentaire)

Utilisation du nickel en combinaison avec d'autres galvanoplasties

• Lors de l'application de revêtements protecteurs et décoratifs multicouches.
  Généralement combiné avec du cuivre et du chrome (cuivrage, nickelage, chromage) et d'autres métaux comme couche intermédiaire pour augmenter la brillance du chromage, ainsi que pour la protection contre la corrosion et pour empêcher le cuivre de se diffuser à travers les pores du chrome vers le surface, ce qui peut conduire à un court laps de temps pour l'apparition de taches rouges sur le revêtement chromé.

Exemples de pièces avec nickelage

Technologie de nickelage

Lors du dépôt électrochimique de nickel sur la cathode, deux processus principaux se produisent : Ni 2+ + 2e - → Ni et 2Н + + 2е - → Н 2 .

En raison de la décharge d'ions hydrogène, leur concentration dans la couche cathodique diminue, c'est-à-dire que l'électrolyte devient alcalinisé. Dans ce cas, des sels basiques de nickel peuvent se former, ce qui affecte la structure du nickel. propriétés mécaniques nickelage. Le dégagement d'hydrogène provoque également des piqûres, phénomène dans lequel des bulles d'hydrogène, persistant à la surface de la cathode, empêchent la décharge d'ions nickel à ces endroits. Des piqûres se forment sur le revêtement et le sédiment perd son aspect décoratif.

Dans la lutte contre les piqûres, on utilise des substances qui réduisent la tension superficielle à l'interface métal-solution.

Le nickel est facilement passivé lors de la dissolution anodique. Lorsque les anodes sont passivées dans l'électrolyte, la concentration en ions nickel diminue et la concentration en ions hydrogène augmente rapidement, ce qui entraîne une baisse du rendement en courant et une dégradation de la qualité des dépôts. Pour empêcher la passivation des anodes, des activateurs sont introduits dans les électrolytes de nickelage. De tels activateurs sont des ions chlorure, qui sont introduits dans l'électrolyte sous forme de chlorure de nickel ou de chlorure de sodium.

Les électrolytes de nickelage au sulfate sont les plus largement utilisés. Ces électrolytes sont stables en fonctionnement, avec un bon fonctionnement ils peuvent être utilisés pendant plusieurs années sans remplacement. La composition de certains électrolytes et modes de nickelage :

Composé	Électrolyte #1	Électrolyte #2	Électrolyte #3
Sulfate de nickel		280-300	400-420
Sulfate de sodium	50-70	-	-
Sulfate de magnésium	30-50	50-60	-
Acide borique	25-30	25-40	25-40
chlorure de sodium	5-10	5-10	-
le fluorure de sodium	-	-	2-3
Température, °C	15-25	30-40	50-60
la densité actuelle. A/dm 2	0,5-0,8	2-4	5-10
pH	5,0-5,5	3-5	2-3

Du sulfate de sodium et du sulfate de magnésium sont introduits dans l'électrolyte pour augmenter la conductivité électrique de la solution. La conductivité des solutions de sodium est plus élevée, mais en présence de sulfate de magnésium, des précipités plus légers, plus mous et facilement polis sont obtenus.

L'électrolyte de nickel est très sensible aux changements même minimes d'acidité. Des composés tampons doivent être utilisés pour maintenir le pH dans les limites requises. L'acide borique est utilisé en tant que tel composé qui empêche un changement rapide de l'acidité de l'électrolyte.

Pour faciliter la dissolution des anodes, des sels de chlorure de sodium sont introduits dans le bain.

Pour la préparation d'électrolytes sulfatés, le nickelage doit être dissous dans des récipients séparés dans eau chaude tous les composants. Après décantation, les solutions sont filtrées dans un bain de travail. Les solutions sont mélangées, le pH de l'électrolyte est vérifié et, si nécessaire, corrigé avec une solution d'hydroxyde de sodium à 3 % ou une solution d'acide sulfurique à 5 %. Ensuite, l'électrolyte est ajusté avec de l'eau au volume requis.

En présence d'impuretés, il est nécessaire d'étudier l'électrolyte avant de commencer son fonctionnement, car les électrolytes de nickel sont extrêmement sensibles aux impuretés étrangères, tant organiques qu'inorganiques.
Les défauts lors du fonctionnement de l'électrolyte au nickel brillant et les méthodes pour leur élimination sont indiqués dans le tableau 1.

Tableau 1. Défauts de fonctionnement des électrolytes de sulfate de nickel et méthodes d'élimination

Défaut	Cause du défaut	Remède
Le nickel ne précipite pas. Libération abondante d'hydrogène	pH bas	Ajuster le pH avec une solution d'hydroxyde de sodium à 3 %
Nickelage partiel	Mauvais dégraissage des pièces	Améliorez votre préparation
	Mauvaise position des anodes	Répartir uniformément les anodes
	Les pièces se protègent mutuellement	Changer la disposition des pièces dans le bain
Le revêtement est gris	La présence de sels de cuivre dans l'électrolyte	Nettoyer l'électrolyte du cuivre
Revêtement cassant et craquelé		Traiter l'électrolyte avec du charbon actif et le travailler avec du courant
	La présence d'impuretés de fer	Nettoyer l'électrolyte du fer
	pH bas	Ajuster le pH
Formation de piqûres	Contamination électrolytique par des composés organiques	Travailler l'électrolyte
	Rendez-vous pH bas	Ajuster le pH
	Mélange faible	Améliorez le mélange
Apparition de traînées noires ou brunes sur le revêtement	La présence d'impuretés de zinc	Purifier l'électrolyte du zinc
Formation de dendrites sur les bords des pièces	Haute densité de courant	Réduire la densité de courant
	Processus de nickelage excessivement long	Introduire une couche de cuivre intermédiaire ou réduire le temps d'électrolyse
Anodes recouvertes d'un film brun ou noir	Haute densité de courant d'anode	Augmenter la surface des anodes
	Faible concentration de chlorure de sodium	Ajouter 2-3 g/l de chlorure de sodium

Lors du nickelage, des anodes laminées à chaud sont utilisées, ainsi que des anodes non passivées. Les anodes sont également utilisées sous forme de plaques (cartes), qui sont chargées dans des paniers en titane gainés. Les anodes en carton contribuent à la dissolution uniforme du nickel. Afin d'éviter la contamination de l'électrolyte par des boues d'anode, les anodes en nickel doivent être enfermées dans des housses en tissu, qui sont prétraitées avec une solution d'acide chlorhydrique à 2-10 %.
Le rapport de la surface de l'anode à la cathode pendant l'électrolyse est de 2 : 1.

Le nickelage de petites pièces est effectué dans des bains à cloche et à tambour. Lors du nickelage dans des bains en cloche, une teneur accrue en sels de chlorure dans l'électrolyte est utilisée pour empêcher la passivation des anodes, qui peut se produire en raison d'un décalage entre la surface des anodes et des cathodes, à la suite de quoi la concentration de nickel dans l'électrolyte diminue et la valeur du pH diminue. Il peut atteindre des limites telles que le dépôt de nickel cesse complètement. Un inconvénient lors du travail dans des cloches et des tambours est également un entraînement important de l'électrolyte avec des pièces provenant des bains. Les taux de perte spécifiques dans ce cas vont de 220 à 370 ml/m 2 .

Pour la finition protectrice et décorative des pièces, les revêtements de nickel brillant et miroir obtenus directement à partir d'électrolytes avec des additifs éclaircissants sont largement utilisés. Composition de l'électrolyte et mode de nickelage :

Sulfate de nickel - 280-300 g/l
Chlorure de nickel - 50-60 g/l
Acide borique - 25-40 g/l
Saccharine 1-2 g/l
1,4-butyndiol - 0,15-0,18 ml / l
Phtalimide 0,02-0,04 g/l
pH = 4-4,8
Température = 50-60°C
Densité de courant = 3-8 A / dm 2

Pour obtenir des revêtements de nickel brillants, on utilise également des électrolytes avec d'autres additifs éclaircissants : chloramine B, alcool propargylique, benzosulfamide, etc.
Lors de l'application d'un revêtement brillant, un mélange intensif de l'électrolyte avec de l'air comprimé est nécessaire, de préférence en combinaison avec le balancement des tiges cathodiques, ainsi qu'une filtration continue de l'électrolyte,
L'électrolyte est préparé comme suit. Dans de l'eau chaude distillée ou déminéralisée (80-90°C), l'acide sulfurique et le chlorure de nickel, l'acide borique sont dissous sous agitation. L'électrolyte amené au volume de travail avec de l'eau est soumis à une purification chimique et sélective.

Pour éliminer le cuivre et le zinc, l'électrolyte est acidifié avec de l'acide sulfurique à pH 2-3, des cathodes d'une grande surface en acier ondulé sont suspendues et l'électrolyte est traité pendant une journée à une température de 50-60°C, en agitant avec de l'air comprimé. La densité de courant est de 0,1-0,3 A / dm 2. Ensuite, le pH de la solution est ajusté à 5,0-5,5, après quoi du permanganate de potassium (2 g/l) ou une solution de peroxyde d'hydrogène à 30 % (2 ml/l) y est introduit.
La solution est agitée pendant 30 minutes, ajouter 3 g/l charbon actif traité avec de l'acide sulfurique, et mélanger l'électrolyte 3-4 avec de l'air comprimé. La solution se dépose pendant 7 à 12 heures, puis elle est filtrée dans un bain de travail.

Des azurants sont introduits dans l'électrolyte purifié: saccharine et 1,4-butyndiol directement, phtalimide - ayant été préalablement dissous dans une petite quantité d'électrolyte chauffé à 70-80 ° C. Le pH est ajusté à la valeur requise et le travail est lancé. La consommation d'azurants lors du réglage de l'électrolyte est de : saccharine 0,01-0,012 g/(A.h) ; 1,4-butdiol (solution à 35%) 0,7-0,8 ml / (A. h); phtalimide 0,003-0,005 g/(A.h).
Les défauts lors du fonctionnement de l'électrolyte au nickel brillant et les méthodes pour leur élimination sont indiqués dans le tableau 2.

Tableau 2. Défauts de fonctionnement de l'électrolyte au nickel brillant et méthodes d'élimination

Défaut	Cause du défaut	Remède
Brillant de revêtement insuffisant	Faible concentration d'azurants	Introduire des azurants
	La densité de courant et le pH spécifiés ne sont pas maintenus	Ajuster la densité de courant et le pH
Couleur de revêtement sombre et/ou taches sombres	L'électrolyte contient des impuretés de métaux lourds	Effectuer une purification sélective de l'électrolyte à faible densité de courant
Piqûres	La présence d'impuretés de fer dans l'électrolyte	Purifier l'électrolyte et introduire un additif anti-piqûres
	Mélange insuffisant	Augmenter le mélange d'air
	Basse température de l'électrolyte	Augmenter la température de l'électrolyte
précipitations fragiles	Contamination électrolytique par des composés organiques	Purifier l'électrolyte avec du charbon actif
	Teneur réduite en 1,4-butyndiol	Introduire un supplément de 1,4-butyndiol

Le nickelage multicouche est utilisé pour améliorer la résistance à la corrosion des revêtements de nickel par rapport aux revêtements monocouches.
Ceci est réalisé par dépôt séquentiel de couches de nickel à partir de plusieurs électrolytes avec différents proprietes physiques et chimiques revêtements. Les revêtements de nickel multicouches comprennent : bi-nickel, tri-nickel, seal-nickel.

La résistance à la corrosion des revêtements bi-nickel est supérieure de 1,5 à 2 rainures à celle des revêtements monocouches. Il est conseillé de les utiliser à la place des revêtements monocouches en nickel mat et brillant.

Pour obtenir une résistance élevée à la corrosion, la première couche de nickel (mat ou semi-brillant), qui représente au moins 1/2 - 2/3 de l'épaisseur totale du revêtement, déposée à partir d'un électrolyte standard, ne contient pratiquement pas de soufre. La seconde couche de nickel est déposée à partir de l'électrolyte de nickel brillant ; le soufre contenu dans les azurants organiques fait partie du revêtement de nickel, tandis que le potentiel d'électrode de la deuxième couche brillante est décalé de 60 à 80 mV vers des valeurs électronégatives par rapport à la première couche. Ainsi, la couche de nickel brillant devient une anode dans le couple galvanique et protège la première couche de la corrosion.

Le nickelage à trois couches a la plus haute résistance à la corrosion. Avec cette méthode, après le dépôt de la première couche de nickel à partir du même électrolyte que dans le nickelage à deux couches, la couche intermédiaire de nickel est déposée à partir de l'électrolyte, qui comprend un additif spécial contenant du soufre qui assure l'inclusion d'un grand quantité de soufre (0,15-0,20%) dans la composition de la couche intermédiaire de nickel. Une troisième couche supérieure d'électrolyte est ensuite appliquée pour obtenir des finitions très brillantes. Dans ce cas, la couche intermédiaire, acquérant le potentiel le plus électronégatif, protège de la corrosion les couches de nickel en contact avec elle.

Dans l'industrie automobile, on utilise un nickelage à deux couches de type Seal-Nickel. La première couche de nickel est appliquée à partir d'un électrolyte de nickel brillant. Les pièces sont ensuite transférées vers un deuxième électrolyte où le sil-nickel est déposé. Une poudre de kaolin hautement dispersée non conductrice est introduite dans la composition de cet électrolyte à raison de 0,3-2,0 g/l. Température 50-60°C, densité de courant 3-4 A/dm 2 . Le procédé est réalisé sans filtration continue. Pour assurer une distribution uniforme des particules de kaolin dans tout le volume de l'électrolyte, un mélange d'air intensif est utilisé. La couche Sil-Nickel augmente la résistance à l'usure du revêtement et a une haute résistance à la corrosion.

Le sil-nickel est utilisé comme dernière couche avant le chrome dans un revêtement protecteur et décoratif. En raison de la grande dispersité des particules inertes, une fine couche de Sil-Nickel (1-2 microns) ne modifie pas l'aspect décoratif d'une surface nickelée brillante, et lors du chromage ultérieur, elle permet d'obtenir du chrome microporeux, ce qui augmente la résistance à la corrosion du revêtement.

Les revêtements de nickel défectueux sont éliminés par dissolution anodique du nickel dans un électrolyte constitué d'acide sulfurique dilué à une densité de 1,5-1,6.103 kg/m 3 . Température 15-25°C, densité de courant anodique 2-5 A/dm 2 .

Parallèlement au nickelage électrolytique, le procédé de nickelage chimique est largement utilisé, basé sur la réduction du nickel à partir de solutions aqueuses à l'aide d'un agent réducteur chimique. L'hypophosphite de sodium est utilisé comme agent réducteur.
Le nickelage chimique est utilisé pour couvrir des pièces de n'importe quelle configuration avec du nickel. Le nickel chimiquement réduit a une résistance élevée à la corrosion, une dureté et une résistance à l'usure élevées, qui peuvent être considérablement augmentées par un traitement thermique (après 10-15 minutes de chauffage à une température de 400°C, la dureté du nickel déposé chimiquement augmente à 8000 MPa). Dans le même temps, la force d'adhérence augmente également. Les revêtements de nickel restaurés avec de l'hypophosphite contiennent jusqu'à 15 % de phosphore. La réduction du nickel avec l'hypophosphite procède par la réaction NiCl 2 + NaH 2 PO 2 + H 2 O → NaH 2 PO 3 + 2HCl + Ni.

Simultanément, l'hydrolyse du gppophosphite de sodium se produit. Diplôme utilisation bénéfique gppophosphita prendre environ 40 %.

La réduction du nickel de ses sels avec l'hypophosphite n'éternue spontanément que sur les métaux du groupe du fer, qui catalysent ce processus. Pour couvrir d'autres métaux catalytiquement inactifs (par exemple, cuivre, laiton), il est nécessaire de mettre en contact ces métaux en solution avec de l'aluminium ou d'autres métaux plus électronégatifs que le nickel. A cet effet, l'activation de surface est utilisée par traitement dans une solution de chlorure de palladium (0,1-0,5 g/l) pendant 10-60 s. Sur certains métaux, tels que le plomb, l'étain, le zinc, le cadmium, le nickelage ne se forme pas même en utilisant la méthode de contact et d'activation.
Le dépôt chimique de nickel est possible à partir de solutions alcalines et acides. Les solutions alcalines se caractérisent par une stabilité élevée et une facilité de réglage. Composition de la solution et mode de nickelage :

Chlorure de nickel - 20-30 g/l
Hypophosphite de sodium - 15-25 g/l
Citrate de sodium - 30-50 g/l
Chlorure d'ammonium 30-40 g/l
Ammoniaque, eau, 25% - 70-100 ml/l
pH = 8-9
Température = 80-90°C

Les revêtements obtenus dans des solutions acides se caractérisent par une porosité plus faible que ceux obtenus à partir de solutions alcalines (à une épaisseur supérieure à 12 µm, les revêtements sont pratiquement dépourvus de pores). A partir de solutions acides de nickelage chimique, la composition (g/l) et le mode de nickelage suivants sont préconisés :

Sulfate de nickel - 20-30 g/l
Acétate de sodium - 10-20 g/l
Hypophosphite de sodium - 20-25 g/l
Thiourée 0,03 g/l
Acide acétique (glacial) - 6-10 ml / l
pH = 4,3-5,0
Température = 85-95°С
Taux de sédimentation = 10-15 µm/h

Le nickelage chimique est réalisé dans des bains de verre, de porcelaine ou de fer émaillé. L'acier au carbone est utilisé comme matériau de suspension.
Récemment, un alliage nickel-bore a été revêtu chimiquement en utilisant des composés contenant du bore, du borohydrure de sodium et du borate de diméthyle, comme agent réducteur, qui ont une capacité de réduction supérieure à celle de l'hypophosphite.
Les revêtements en alliage nickel-bore obtenus présentent une résistance à l'usure et une dureté élevées.

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Il est conseillé de joindre un dessin ou un croquis des produits à la demande, ainsi que d'indiquer le nombre de pièces.

Dans la rubrique prix, coût du nickelage

Propriétés et applications du revêtement. La base du processus de nickelage chimique est la réaction de réduction du nickel à partir de solutions aqueuses de ses sels avec de l'hypophosphite de sodium. Les applications industrielles ont reçu des méthodes pour le dépôt de nickel à partir de solutions alcalines et acides. Le revêtement déposé a un aspect semi-lustré aspect métallique, structure à grains fins et est un alliage de nickel avec du phosphore. La teneur en phosphore du sédiment dépend de la composition de la solution et varie de 4 à 6 % pour les solutions alcalines à 8 à 10 % pour les solutions acides.

En fonction de la teneur en phosphore, les constantes physiques du précipité nickel-phosphore changent également. Gravité spécifique son égal à 7,82-7,88 g / cm 3, point de fusion 890-1200 °, la résistivité électrique est de 0,60 ohm mm 2 /m. Après traitement thermique à 300-400°, la dureté du revêtement nickel-phosphore augmente à 900-1000 kg/mm2. Dans le même temps, la force d'adhérence augmente également plusieurs fois.

Ces propriétés du revêtement nickel-phosphore déterminent également ses domaines d'application.

Il est conseillé de l'utiliser pour le revêtement de pièces à profil complexe, la surface intérieure des tubes et des bobines, pour le revêtement uniforme de pièces à très dimensions exactes, pour augmenter la résistance à l'usure des surfaces frottantes et des pièces soumises aux effets de la température, par exemple pour le revêtement des moules.

Les pièces en métaux ferreux, cuivre, aluminium et nickel sont soumises à un revêtement nickel-phosphore.

Cette méthode n'est pas adaptée au dépôt de nickel sur des métaux ou des revêtements tels que le plomb, le zinc, le cadmium et l'étain.

Précipitation du nickel à partir de solutions alcalines. Les solutions alcalines se caractérisent par une stabilité élevée, une facilité d'ajustement, une absence de tendance à la précipitation violente et instantanée de poudre de nickel (phénomène d'autodécharge) et la possibilité de leur fonctionnement à long terme sans remplacement.

La vitesse de dépôt de nickel est de 8 à 10 microns/heure. Le processus s'accompagne d'un dégagement intensif d'hydrogène à la surface des Pièces.

La préparation de la solution consiste à dissoudre chacun des composants séparément, après quoi ils sont versés ensemble dans un bain de travail, à l'exception de l'hypophosphite de sodium. Il n'est versé que lorsque la solution est chauffée à la température de fonctionnement et que les pièces sont préparées pour le revêtement.

La préparation de la surface des pièces en acier pour le revêtement n'a pas de caractéristiques spécifiques.

Après avoir chauffé la solution à la température de fonctionnement, elle est corrigée avec une solution d'ammoniaque à 25 % jusqu'à une stabilité de couleur bleue, verser une solution d'hypophosphite de sodium, accrocher les pièces et procéder au revêtement sans étude préalable. La solution est ajustée principalement avec de l'ammoniac et de l'hypophosphite de sodium. À grand volume bains de nickelage et charge spécifique élevée des pièces, la correction de la solution avec de l'ammoniac est effectuée directement à partir d'un cylindre avec de l'ammoniac gazeux, avec une alimentation continue en gaz au fond du bain à travers un tube en caoutchouc.

Une solution d'hypophosphite de sodium pour la commodité de l'ajustement est préparée avec une concentration de 400-500 g / l.

Une solution de chlorure de nickel est généralement préparée pour la correction avec du chlorure d'ammonium et du citrate de sodium. Pour cela, il est conseillé d'utiliser une solution contenant 150 g/l de chlorure de nickel, 150 g/l de chlorure d'ammonium et 50 g/l de citrate de sodium.

La consommation spécifique d'hypophosphite de sodium pour 1 dm 2 de la surface du revêtement, avec une épaisseur de couche de 10 microns, est d'environ 4,5 g, et le nickel, en termes de métal, est d'environ 0,9 g.

Les principaux problèmes liés au dépôt chimique de nickel à partir de solutions alcalines sont indiqués dans le tableau. huit.

Dépôt de nickel à partir de solutions acides. Contrairement aux solutions alcalines, les solutions acides se caractérisent par une grande variété d'ajouts aux solutions de sels de nickel et d'hypophosphite. Ainsi, à cette fin, l'acétate de sodium, les acides succinique, tartrique et lactique, le Trilon B et d'autres peuvent être utilisés. composés organiques. Parmi les nombreuses compositions, voici une solution avec la composition et le régime de précipitation suivants :

La valeur du pH doit être ajustée avec une solution d'hydroxyde de sodium à 2 %. La vitesse de dépôt de nickel est de 8 à 10 microns/heure.

Une surchauffe de la solution au-dessus de 95° peut conduire à une auto-décharge de nickel avec un précipité spongieux foncé instantané et la solution éclabousse hors du bain.

La solution est ajustée en fonction de la concentration de ses composants uniquement jusqu'à ce que 55 g/l de phosphite de sodium NaH 2 PO 3 s'y accumulent, après quoi du phosphite de nickel peut précipiter hors de la solution. Après avoir atteint la concentration spécifiée de phosphite, la solution de nickel est drainée et remplacée par une nouvelle.

traitement thermique. Dans les cas où du nickel est appliqué pour augmenter la dureté de surface et la résistance à l'usure, les pièces sont traitées thermiquement. À haute température, un précipité de nickel-phosphore se forme composé chimique, ce qui provoque une forte augmentation de sa dureté.

L'évolution de la microdureté en fonction de la température de chauffage est illustrée à la Fig. 13. Comme on peut le voir sur le schéma, la plus grosse augmentation la dureté a lieu dans la plage de température de 400 à 500°. Lors du choix régime de température Il convient de garder à l'esprit que pour un certain nombre d'aciers trempés ou normalisés, les températures élevées ne sont pas toujours acceptables. De plus, le traitement thermique effectué à l'air provoque des couleurs de trempe à la surface des pièces, allant du jaune doré au violet. Pour ces raisons, la température de chauffage est souvent limitée à 350-380°. Il est également nécessaire que les surfaces nickelées soient propres avant la pose dans le four, car toute contamination est détectée après traitement thermique de manière très intensive et leur élimination n'est possible que par polissage. Le temps de chauffage est de 40-60 min. est suffisant.

Équipement et accessoires. La tâche principale dans la fabrication d'équipements pour le nickelage chimique est le choix de revêtements de bain résistants aux acides et aux alcalis et conducteurs de chaleur. Pour les travaux expérimentaux et pour le revêtement de petites pièces, des bains émaillés en porcelaine et en acier sont utilisés.

Lors du revêtement de gros articles dans des bains d'une capacité de 50 à 100 litres ou plus, les réservoirs émaillés sont utilisés avec des émaux résistants aux fortes acide nitrique. Certaines usines utilisent des bains cylindriques en acier revêtus d'un revêtement constitué de colle n° 88 et d'oxyde de chrome en poudre, pris en quantités pondérales égales. L'oxyde de chrome peut être remplacé par des micropoudres d'émeri. Le revêtement est produit en 5-6 couches avec séchage à l'air intermédiaire.

À l'usine de Kirov, à cette fin, le revêtement de bains cylindriques avec des couvercles en plastique amovibles est utilisé avec succès. S'il est nécessaire de nettoyer les bains, les solutions sont pompées avec une pompe et les couvercles sont retirés et traités à l'acide nitrique. L'acier au carbone doit être utilisé comme matériau pour les cintres et les paniers. Des sections séparées de pièces et de suspensions sont isolées avec des émaux perchlorovinyliques ou des composés plastiques.

Pour chauffer la solution, des radiateurs électriques doivent être utilisés avec un transfert de chaleur à travers une chemise d'eau. Le traitement thermique des petites pièces est effectué dans des thermostats. Pour les gros produits, des fours à cuve avec contrôle automatique de la température sont utilisés.

Nickelage des aciers inoxydables et résistants aux acides. Le nickelage est effectué pour augmenter la dureté de surface et la résistance à l'usure, ainsi que pour protéger contre la corrosion dans les environnements agressifs dans lesquels ces aciers sont instables.

Pour l'adhérence de la couche de nickel-phosphore à la surface des aciers fortement alliés, la méthode de préparation pour le revêtement est d'une importance décisive. Ainsi, pour l'acier inoxydable de nuance 1×13 et similaire, la préparation de surface consiste en son traitement anodique dans des solutions alcalines. Les détails sont montés sur des cintres de Acier Carbone, en utilisant, si nécessaire, des cathodes internes, suspendues dans un bain avec une solution de soude caustique à 10-15% et effectuer leur traitement anodique à une température d'électrolyte de 60-70 ° et une densité de courant anodique de 5-10 a / dm 2 pendant 5-10 min. jusqu'à ce qu'un revêtement brun uniforme sans espaces métalliques se forme. Les pièces sont ensuite lavées à froid eau courante, décapité dans de l'acide chlorhydrique (sp. poids 1,19), dilué deux fois, à une température de 15-25 ° pendant 5-10 secondes. Après lavage à l'eau courante froide, les pièces sont suspendues dans un bain de nickelage chimique dans une solution alcaline et plaquées de la manière habituelle jusqu'à une épaisseur de couche donnée.

Pour les pièces en acier résistant aux acides de type IX18H9T, le traitement anodique doit être effectué dans un électrolyte d'acide chromique de composition et de mode opératoire suivants :

Après traitement anodique, les pièces sont lavées à l'eau courante froide, décapitées à l'acide chlorhydrique, comme indiqué pour l'inox, et suspendues dans un bain de nickelage.

Nickelage de métaux non ferreux. Pour déposer du nickel sur la couche de nickel préalablement déposée, les pièces sont dégraissées puis décapitées dans une solution d'acide chlorhydrique à 20-30% pendant 1 minute, puis elles sont suspendues dans un bain de nickelage chimique. Les pièces en cuivre et ses alliages sont nickelées au contact d'un métal plus électronégatif, comme le fer ou l'aluminium, en utilisant à cet effet des fils ou des pendentifs en ces métaux. Dans certains cas, pour qu'une réaction de dépôt se produise, il suffit de créer un contact de courte durée d'une tige de fer avec la surface d'une pièce en cuivre.

Pour le nickelage de l'aluminium et de ses alliages, les pièces sont décapées à l'alcali, dépolies à l'acide nitrique, comme on le faisait auparavant, avec tous les types de revêtements, et soumises à un double traitement au zincate dans une solution contenant 500 g/l de soude et 100 g/l d'oxyde de zinc, à une température de 15-25°. La première immersion dure 30 secondes, après quoi le précipité de zinc de contact est gravé dans de l'acide nitrique dilué, et la deuxième immersion est de 10 secondes, après quoi les pièces sont lavées à l'eau courante froide et nickelées dans un bain avec un nickel phosphore alcalin la solution. Le revêtement résultant est très lâchement lié à l'aluminium, et pour augmenter la force d'adhérence, les pièces sont chauffées en les immergeant dans de l'huile lubrifiante à une température de 220-250 ° pendant 1-2 heures.

Après traitement thermique, les pièces sont dégraissées avec des solvants et, si nécessaire, essuyées, polies ou soumises à d'autres types d'usinage.

Nickelage des cermets et des céramiques. Processus technologique Le nickelage des ferrites consiste en les opérations suivantes: les pièces sont dégraissées dans une solution à 20% de carbonate de sodium, lavées à l'eau distillée chaude et décapées pendant 10 à 15 minutes. dans solution d'alcool acide chlorhydrique avec un rapport de composants 1:1. Ensuite, les pièces sont à nouveau lavées à l'eau distillée chaude tout en nettoyant les boues avec des brosses à cheveux. Une solution de chlorure de palladium d'une concentration de 0,5-1,0 g/l et d'un pH de 3,54:0,1 est appliquée au pinceau sur les surfaces revêtues des pièces. Après séchage à l'air l'application de chlorure de palladium est répétée une fois de plus, séchée et immergée pour nickelage préliminaire dans un bain avec une solution acide contenant 30 g/l de chlorure de nickel, 25 g/l d'hypophosphite de sodium et 15 g/l d'acide succinique de sodium. Pour cette opération, il est nécessaire de maintenir la température de la solution entre 96 et 98° et le pH entre 4,5 et 4,8. Puis les pièces sont lavées à l'eau chaude distillée et nickelées dans la même solution, mais à une température de 90°, jusqu'à l'obtention d'une couche de 20-25 microns d'épaisseur. Après cela, les pièces sont bouillies dans de l'eau distillée, cuivrées dans un électrolyte pyrophosphate jusqu'à l'obtention d'une couche de 1-2 microns, après quoi elles sont soumises à une soudure sans acide. La force d'adhérence du revêtement de nickel-phosphore avec la base de ferrite est de 60 à 70 kg/cm2.

De plus, le nickelage chimique est différentes sortes céramiques, telles que l'ultra-porcelaine, le quartz, la stéatite, les piézocéramiques, le ticond, le thermocond, etc.

La technologie du nickelage consiste en les opérations suivantes : les pièces sont dégraissées à l'alcool, lavées à l'eau chaude et séchées.

Ensuite, pour les pièces en ticond, thermocond et quartz, leur surface est sensibilisée avec une solution contenant 10 g/l de chlorure d'étain SnCl 2 et 40 ml/l d'acide chlorhydrique. Cette opération s'effectue au pinceau ou en frottant avec une rondelle en bois imbibée d'une solution, ou en immergeant les pièces dans une solution pendant 1 à 2 minutes. Puis la surface des pièces est activée dans une solution de chlorure de palladium PdCl 2 2H 2 O.

Pour l'ultra-porcelaine, on utilise une solution chauffée avec une concentration de PdCl 2 ·2H 2 O 3-6 g/l et avec un temps d'immersion de 1 sec. Pour le tikond, le thermocond et le quartz, la concentration diminue à 2-3 g/l avec une augmentation de l'exposition de 1 à 3 minutes, après quoi les pièces sont immergées dans une solution contenant de l'hypophosphite de calcium Ca(H 2 PO 2) 2 dans un quantité de 30 g/l, sans chauffer, pendant 2-3 minutes.

Les pièces en ultra-porcelaine avec une surface activée sont suspendues pendant 10 à 30 secondes. dans un bain de pré-nickelage avec une solution alcaline, après quoi les pièces sont lavées et suspendues à nouveau dans le même bain pour constituer une couche d'une épaisseur donnée.

Les pièces en tikond, thermocond et quartz après traitement à l'hypophosphite de calcium sont nickelées dans des solutions acides.

Dépôt chimique de nickel à partir de composés carbonylés. Lors du chauffage de vapeurs de nickel tétracarbonyl Ni(CO) 4 à une température de 280°±5, la réaction de décomposition thermique des composés carbonylés se produit avec le dépôt de nickel métallique. Le processus de précipitation a lieu dans un récipient hermétiquement fermé à la pression atmosphérique. L'atmosphère est constituée de 20 à 25 % (en volume) de tétracarbonyle de nickel et de 80 à 75 % de monoxyde de carbone CO. Le mélange d'oxygène dans le gaz est admissible pas plus de 0,4%. Pour un dépôt uniforme, une circulation de gaz doit être créée à une vitesse d'alimentation de 0,01 à 0,02 m/s et une inversion du sens d'alimentation toutes les 30 à 40 secondes. . La préparation des pièces pour le revêtement consiste à éliminer les oxydes et la graisse. La vitesse de dépôt de nickel est de 5 à 10 microns/min. Le nickel précipité a surface mate, teinte gris foncé, structure cristalline fine, dureté 240-270 Vickers et porosité relativement faible.

La force d'adhésion du revêtement au métal des produits est très faible, et pour l'augmenter à des valeurs satisfaisantes, un traitement thermique à 600-700°C pendant 30-40 minutes est nécessaire.

Le nickel est largement utilisé dans l'ingénierie mécanique et la fabrication d'instruments, ainsi que dans diverses industries. Dans l'industrie alimentaire, le nickel remplace les revêtements en étain, et dans le domaine de l'optique, il s'est répandu grâce au procédé de métallisation au nickel noir. Le nickel est appliqué sur des pièces en métaux non ferreux et en acier pour augmenter la résistance des produits à l'usure mécanique et la protection contre la corrosion. La présence de phosphore dans le nickel rend le film proche en dureté d'un film de chrome !

Procédure de nickelage

Le nickelage est l'application à la surface d'une pièce d'un revêtement de nickel, qui a généralement une épaisseur de 1 à 50 microns. Les revêtements de nickel sont brillants ou noirs mats, mais quoi qu'il en soit, ils offrent une protection fiable du métal dans les environnements agressifs (acides, alcalis) et à des températures élevées.

Avant le procédé de nickelage, le produit doit être préparé. Il est traité avec du papier de verre pour enlever le film d'oxyde, essuyé avec une brosse, lavé à l'eau, dégraissé à chaud solution de soude et lavé à nouveau. Les revêtements de nickel ont tendance à perdre leur éclat d'origine avec le temps, ils recouvrent donc souvent la couche de nickel d'une couche de chrome plus stable.

Le nickel appliqué directement sur l'acier est cathodique et protège le matériau de manière purement mécanique. La discontinuité du revêtement protecteur contribue à la formation de couples de corrosion, dans lesquels l'acier agit comme une électrode soluble. En conséquence, une corrosion se forme sous le revêtement, détruisant le substrat en acier et provoquant le pelage du revêtement de nickel. Pour éviter cela, le métal doit toujours être recouvert d'une épaisse couche de nickel.

Les revêtements de nickel peuvent être appliqués sur le fer, le cuivre et leurs alliages, ainsi que sur le tungstène, le titane et d'autres métaux. Les métaux tels que le plomb, le cadmium, l'étain, le plomb, l'antimoine et le bismuth ne peuvent pas être plaqués au nickelage chimique. Lors du nickelage de produits en acier, il est d'usage d'appliquer une sous-couche de cuivre.

Les revêtements de nickel sont utilisés dans diverses industries à des fins spéciales, protectrices et décoratives, ainsi que comme sous-couche. La technologie de placage au nickel est utilisée pour restaurer les pièces automobiles et les pièces de machines usées, le revêtement des équipements chimiques, instrument médical, Outils de mesure, articles ménagers, pièces qui fonctionnent avec des charges légères dans des conditions de frottement sec ou d'exposition à des alcalis forts.

Types de nickelage

En pratique, deux types de nickelage sont connus - électrolytique et chimique. Cette dernière méthode est un peu plus coûteuse que la méthode électrolytique, cependant, elle est en mesure de fournir la possibilité de créer un revêtement de qualité et d'épaisseur uniformes sur toutes les surfaces, si la condition d'accès à la solution est remplie.

nickelage électrolytique

Les revêtements électrolytiques se caractérisent par une certaine porosité, en fonction de la minutie de la préparation du substrat et de l'épaisseur du revêtement protecteur. Pour organiser une protection anticorrosion de qualité, une absence totale de pores est nécessaire ; pour cela, il est d'usage de pré-cuivrer une pièce métallique ou d'appliquer un revêtement multicouche, plus fiable qu'une seule couche même à épaisseur égale.

Pour ce faire, vous devez préparer un électrolyte. Prenez 30 grammes de sulfate de nickel, 3,5 grammes de chlorure de nickel et 3 grammes d'acide borique pour 100 millilitres d'eau, versez cet électrolyte dans un récipient. Le nickelage de l'acier ou du cuivre nécessite des anodes en nickel, qui doivent être abaissées dans l'électrolyte.

Une pièce doit être accrochée à un fil entre des électrodes de nickel. Les fils provenant des plaques de nickel doivent être connectés ensemble. Les pièces sont connectées au pôle négatif de la source de courant et les fils au positif. Ensuite, vous devez inclure un rhéostat dans le circuit pour régler le courant et un milliampèremètre. Choisissez une source CC qui a une tension de 6V ou moins.

Le courant doit être allumé pendant environ vingt minutes. Ensuite, la pièce doit être retirée, lavée et séchée. Le produit est recouvert d'une couche mate de nickel grisâtre. Pour que le revêtement protecteur devienne brillant, il doit être poli. Cependant, lorsque vous travaillez, soyez conscient des lacunes importantes nickelage électrolytiqueà la maison - dépôt inégal sur la surface en relief du nickel et impossibilité de recouvrir des trous profonds et étroits, ainsi que des cavités.

Nickelage chimique

En plus de la méthode électrolytique, une autre, très moyen facile pour recouvrir le fer ou l'acier poli d'une fine couche de nickel durable. Il est d'usage de prendre une solution à 10% de chlorure de zinc et de l'ajouter progressivement à une solution de sulfate de nickel jusqu'à ce que le liquide devienne vert vif. Après cela, le liquide doit être chauffé à ébullition, il est préférable d'utiliser un récipient en porcelaine pour cela.

Dans ce cas, une turbidité caractéristique apparaît, cependant, elle n'a aucun effet sur le processus de nickelage des pièces. Lorsque vous portez le liquide à ébullition, vous devez y plonger l'objet à nickeler. Pré-nettoyer la pièce et dégraisser. Le produit doit bouillir dans la solution pendant environ une heure, ajouter de l'eau distillée de temps en temps au fur et à mesure qu'elle s'évapore.

Si vous remarquez pendant l'ébullition que le liquide a changé de couleur du vert vif au vert pâle, vous devez ajouter un peu de sulfate de nickel pour obtenir la couleur d'origine. Après le temps indiqué, retirez le produit de la solution, rincez à l'eau dans laquelle un peu de craie est dissoute et séchez soigneusement. Acier ou fer poli plaqué selon un procédé de nickelage similaire, ce revêtement protecteur tient très bien.

La procédure de nickelage chimique est basée sur la réaction de réduction du nickel à partir d'une solution aqueuse de ses sels à l'aide d'hypophosphite de sodium et d'autres réactifs chimiques. Les solutions utilisées pour le nickelage chimique sont acides avec un pH de 4 à 6,5 et alcalines avec un pH supérieur à 6,5.

Il est conseillé d'utiliser des solutions acides pour le revêtement des métaux ferreux, du laiton et du cuivre. Les alcalins sont destinés aux aciers inoxydables. Une solution acide, par rapport à une solution alcaline, donne une surface plus lisse à la pièce polie. Une autre caractéristique importante des solutions acides est la plus faible probabilité d'autodécharge lorsque le seuil de température de fonctionnement est dépassé. Les solutions alcalines garantissent une adhésion plus fiable du film de nickel au métal de base.

Toutes les solutions aqueuses à faire soi-même pour le nickelage sont universelles, c'est-à-dire adaptées à tous les métaux. L'eau distillée est utilisée pour le nickelage chimique, mais vous pouvez également utiliser le condensat de réfrigérateur domestique. Les réactifs chimiques conviennent purs - avec la désignation "H" sur l'étiquette.

La séquence pour faire la solution est la suivante. Tous les produits chimiques, à l'exception de l'hypophosphite de sodium, doivent être dissous dans l'eau à l'aide émail. Chauffer ensuite la solution à la température de fonctionnement, dissoudre l'hypophosphite de sodium et placer les pièces dans la solution. Avec un litre de solution, il est possible de nickeler des pièces ayant une surface allant jusqu'à 2 dm2.

Revêtements noirs

Les revêtements en nickel noir sont appliqués avec des but décoratif. Leurs propriétés protectrices sont très faibles, il est donc d'usage de les appliquer sur une sous-couche de nickel, de zinc ou de cadmium ordinaire. Les produits en acier doivent d'abord être galvanisés, et le cuivre et le laiton doivent être nickelés.

Le nickelage noir est dur mais cassant, surtout lorsqu'il est épais. En pratique, ils s'arrêtent à une valeur d'épaisseur de 2 microns. Le bain de nickel pour de tels revêtements contient généralement une grande quantité de thiocyanate et de zinc. Près de la moitié du nickel est présente dans le revêtement, tandis que les 50 % restants sont du soufre, de l'azote, du zinc et du carbone.

Les bains de nickelage noir d'aluminium ou d'acier sont généralement préparés en dissolvant tous les composants dans de l'eau tiède et en filtrant avec du papier filtre. Si des difficultés surviennent lors de la dissolution de l'acide borique, celui-ci est alors dissous séparément dans de l'eau, qui est chauffée à 70 degrés Celsius. L'obtention de noirs profonds dépend du choix de la bonne valeur de densité de courant.

Bains de nickelage

Dans les ateliers, un bain est largement utilisé, composé de 3 composants principaux: acide borique, sulfate et chlorure. Le sulfate de nickel est une source d'ions nickel. Le chlorure affecte considérablement le fonctionnement des anodes en nickel, sa concentration dans le bain n'est pas précisément normalisée. Dans les bains sans chlorure, une forte passivation du nickel se produit, après quoi la teneur en nickel dans le bain diminue, et il en résulte une diminution de l'efficacité du courant et une baisse de la qualité des revêtements.

Les anodes en présence de chlorures se dissolvent en quantités suffisantes pour le cours normal du processus de placage de nickel de cuivre ou d'aluminium. Les chlorures augmentent la conductivité du bain et son fonctionnement lorsqu'ils sont contaminés par du zinc. L'acide borique aide à maintenir le pH à un certain niveau. L'efficacité de cette action dépend en grande partie de la concentration en acide borique.

Comme chlorure, on peut utiliser du chlorure de sodium, de zinc ou de magnésium. Les bains de sulfate de Watts sont largement utilisés, qui contiennent comme additif des sels électriquement conducteurs, qui augmentent la conductivité électrique des bains et améliorent apparence des revêtements protecteurs. Le plus utilisé parmi ces sels est le sulfate de magnésium (environ 30 grammes par litre).

Le sulfate de nickel est le plus souvent introduit à une concentration d'environ 250 à 350 grammes par litre. Récemment, il y a eu une tendance à limiter le sulfate de nickel - moins de 200 g / l, ce qui contribue à réduire considérablement les pertes de solution.

La concentration d'acide borique est de 25 à 40 grammes par litre. En dessous de 25 g/l, le bain a tendance à s'alcaliniser rapidement. Et l'excès niveau acceptable est considéré comme défavorable en raison de la possible cristallisation de l'acide borique et de la sédimentation des cristaux sur les parois du bain de nickel et des anodes.

Le bain de nickel fonctionne dans différentes plages de température. Cependant, le nickelage à la maison est rarement utilisé à température ambiante. Le nickel s'écaille souvent sur les revêtements appliqués dans les bains froids, de sorte que le bain doit être chauffé à au moins 30 degrés Celsius. La densité de courant est choisie expérimentalement pour que le revêtement ne brûle pas.

Le bain de sodium fonctionne de manière fiable sur une large plage de pH. Auparavant, le pH était maintenu à un niveau de 5,4 à 5,8, motivé par une moindre agressivité et des capacités de couverture plus élevées du bain. Cependant, des valeurs de pH élevées provoquent une augmentation significative des contraintes dans le revêtement de nickel. Par conséquent, dans la plupart des bains, le pH est de 3,5 à 4,5.

Les subtilités du nickelage

L'adhérence du film de nickel au métal est relativement faible. Ce problème peut être résolu avec traitement thermique films de nickel. Le procédé de diffusion à basse température consiste à chauffer des produits nickelés à une température de 400 degrés Celsius et à maintenir les pièces pendant une heure à cette température.

Mais rappelez-vous que si les pièces nickelées ont été durcies (hameçons, couteaux et ressorts), elles peuvent être libérées à une température de 400 degrés, perdant leur dureté - leur principale qualité. Par conséquent, la diffusion à basse température dans une telle situation est effectuée à une température d'environ 270-300 degrés avec une exposition allant jusqu'à 3 heures. Un tel traitement thermique peut également augmenter la dureté du revêtement de nickel.

Les bains de nickel modernes nécessitent un équipement spécial pour le nickelage et l'agitation de la solution aqueuse pour intensifier le processus de nickelage et réduire le risque de piqûres - la formation de petites dépressions dans le revêtement. L'agitation du bain après celui-ci implique la nécessité d'une filtration continue pour éliminer les contaminants.

L'agitation avec une tige de cathode mobile n'est pas aussi efficace que l'utilisation d'air comprimé à cette fin et nécessite, entre autres, un ingrédient spécial qui élimine la formation de mousse.

Enlèvement du nickelage

Les revêtements de nickel sur l'acier sont généralement éliminés dans des bains d'acide sulfurique dilué. Ajouter à 20 litres eau froide portions de 30 litres d'acide sulfurique concentré sous agitation constante. Vérifiez que la température ne dépasse pas 60 degrés Celsius. Après refroidissement à température ambiante du bain, sa densité doit atteindre 1,63.

Afin de réduire le risque d'ensemencement du matériau à partir duquel le substrat est fabriqué, de la glycérine est ajoutée au bain à raison de 50 grammes par litre. Les baignoires sont généralement faites de plastique vinylique. Les produits sont suspendus à la tige centrale, qui est connectée au plus de la source de courant. Les tiges sur lesquelles sont fixées les feuilles de plomb sont reliées au moins de la source de courant.

Assurez-vous que la température du bain ne dépasse pas 30 degrés, car la solution chaude agit agressivement sur le substrat. La densité de courant doit être de 4 A / dm2, mais un changement de tension de 5-6 Volts est autorisé.

Ajouter via certaine heure de l'acide sulfurique concentré pour maintenir la densité à 1,63. Pour éviter la dilution du bain, plongez les articles dans le bain après le pré-séchage. Le contrôle du processus n'est pas difficile, car la densité de courant chute fortement au moment de l'élimination du nickel.

Ainsi, le nickelage est le procédé de galvanoplastie le plus populaire. Le nickelage se distingue par sa dureté, sa haute résistance à la corrosion, le prix raisonnable du nickelage, sa bonne réflectivité et sa résistivité électrique.