Acoperirea pieselor din metale neferoase și oțel cu nichel crește rezistența acestora la procesele de coroziune și uzura mecanică. Placarea cu nichel la domiciliu este disponibilă pentru toată lumea și se caracterizează printr-o tehnologie simplă.

1 Placarea cu nichel a suprafețelor metalice - bazele tehnologiei

Placarea cu nichel constă în aplicarea unui strat subțire de nichel pe suprafața piesei de prelucrat, a cărui grosime, de regulă, este de 1-50 de microni. Piesele sunt supuse acestei operatii pentru a le proteja sau pentru a obtine un aspect caracteristic (negru mat sau lucios) suprafetei nichelate. Acoperirea, indiferent de nuanță, protejează în mod fiabil obiectele metalice împotriva coroziunii în aer liber, în soluții de săruri, alcaline, acizi organici slabi.

De regulă, piesele din oțel sau astfel de metale și aliaje din ele, cum ar fi cupru, aluminiu, zinc, mai rar - titan, mangan, molibden, wolfram sunt placate cu nichel. Este imposibil să se prelucreze suprafața produselor din plumb, staniu, cadmiu, bismut, antimoniu prin nichelare chimică. Acoperirile cu nichel sunt folosite în diverse industrii în scopuri de protecție, decorative și speciale sau ca substrat.

Această tehnologie este utilizată pentru refacerea suprafeței pieselor uzate ale diferitelor mecanisme și vehicule, acoperiri ale instrumentelor de măsură și medicale, articolelor și produselor de uz casnic, echipamentelor chimice, pieselor operate sub sarcini ușoare sub influența soluțiilor alcaline puternice sau a frecării uscate. Există 2 metode de aplicare a nichelului - electrolitică și chimică.

Al doilea este ceva mai scump decât primul, dar permite obținerea unui strat uniform de grosime și calitate pe întreaga suprafață a piesei, cu condiția ca soluția să aibă acces la toate secțiunile acesteia. Placarea cu nichel la domiciliu este o sarcină destul de fezabilă. Înainte de a începe lucrul, produsul este curățat temeinic de murdărie și rugină (dacă există), tratat cu fină. șmirghel pentru a îndepărta pelicula de oxid, se spală cu apă, apoi se degresează și se spală din nou.

2 Secrete pentru creșterea durabilității și a duratei de viață a placajului cu nichel

Înainte de placarea cu nichel a oțelului, este de dorit să se efectueze placarea cu cupru a produsului (acoperire cu un substrat de cupru). Această tehnologie este utilizată în industrie ca proces separat, precum și ca proces pregătitor înainte de argintare, cromare, nichelare. Placarea cu cupru, înainte de aplicarea altor straturi, vă permite să uniformizați defectele de suprafață și asigură fiabilitatea și durabilitatea stratului de protecție exterior. Cuprul aderă foarte puternic la oțel, iar alte metale se depun pe el mult mai bine decât pe oțelul pur. În plus, acoperirile cu nichel nu sunt continue și au pori traversați (până la metalul substratului) la 1 cm2:

• câteva zeci - pentru acoperiri cu nichel cu un singur strat;
• mai multe - pentru trei straturi.

Ca urmare procesele de coroziune metalul substrat de sub nichel este expus și apar condiții care provoacă decojirea stratului de protecție. Prin urmare, chiar și cu placarea preliminară cu cupru, placarea cu nichel multistrat și în special cu placarea cu nichel cu un singur strat, este necesar să se trateze suprafața stratului de protecție cu nichel cu compuși speciali care închid porii. Cu autoprocesarea acasă, sunt posibile următoarele metode:

• ștergeți partea acoperită cu un amestec moale de apă și oxid de magneziu și scufundați-o imediat timp de 1-2 minute într-o compoziție de acid clorhidric 50%;
• ștergeți suprafața piesei de 2-3 ori cu un lubrifiant ușor de pătruns;
• imediat după procesare, scufundați produsul care nu s-a răcit încă în ulei de pește (nefortificat, de preferință vechi, care nu mai este potrivit pentru scopul său).

În ultimele două cazuri, excesul de lubrifiant (grăsime) este îndepărtat de la suprafață într-o zi cu benzină. În cazul prelucrării suprafețelor mari (mulaje, barele de protecție auto), uleiul de pește se folosește după cum urmează. Pe vreme caldă, șterg articolul de 2 ori cu un interval de 12-14 ore, iar după 2 zile îndepărtează excesul cu benzină.

3 Nichelare electrolitică acasă

Această metodă necesită prepararea unui electrolit, a cărui compoziție este după cum urmează:

• 140 g sulfat de nichel;
• 50 g sulfat de sodiu;
• 30 g sulfat de magneziu;
• 5 g sare de masă(clorura de sodiu);
• 20 g acid boric;
• 1000 g de apă.

Substanțele chimice sunt dizolvate separat în apă, soluțiile rezultate sunt filtrate și apoi amestecate. Electrolitul gata este turnat într-un recipient. Placarea cu nichel necesită electrozi de nichel (anozi), care sunt scufundați într-o baie de electrolit (un electrod nu este suficient, deoarece stratul rezultat va fi neuniform). O piesă de prelucrat este suspendată pe un fir între anozi. Conductoarele de cupru care provin din plăci de nichel sunt conectate într-un circuit și conectate la borna pozitivă a sursei curent continuu, firul de la parte la negativ.

Pentru a controla puterea curentului, în circuit sunt incluse o rezistență (reostat) și un miliampermetru (dispozitiv). Tensiunea sursei de curent nu trebuie să fie mai mare de 6 V, densitatea curentului trebuie menținută la nivelul de 0,8–1,2 A/dm2 (suprafața produsului), temperatura electrolitului este temperatura camerei 18–25 ° C. Curentul este aplicat timp de 20-30 de minute. În acest timp, se formează un strat de nichel cu o grosime de aproximativ 1 µm. Apoi piesa este scoasă, spălată corespunzător cu apă și uscată. Acoperirea rezultată va fi de culoare gri-mat. Pentru ca stratul de nichel să devină strălucitor, suprafața piesei este lustruită.

Dacă nu există sulfat de sodiu și magneziu, luați mai mult sulfat de nichel, aducând cantitatea sa în electrolit la 250 g, precum și acid boric - 30 g, clorură de sodiu - 25 g. Placarea cu nichel în acest caz se efectuează la curent. valori de densitate în intervalul 3–5 A/dm2, soluția este încălzită la 50–60 °C.

Dezavantajele metodei electrolitice:

• pe suprafețele în relief, neuniforme, nichelul se depune neuniform;
• imposibilitatea acoperirii în cavități adânci și înguste, găuri și altele asemenea.

4 Nichetarea chimică a produselor la domiciliu

Toate compozițiile pentru placarea cu nichel chimic sunt universale - potrivite pentru prelucrarea oricărui metal. Soluțiile sunt preparate după o anumită secvență. Toate substanțele chimice sunt dizolvate în apă (cu excepția hipofosfitului de sodiu). Vasele trebuie să fie emailate. Apoi soluția este încălzită, aducând temperatura ei la temperatura de lucru, după care se dizolvă hipofosfit de sodiu. Piesa este atârnată într-o compoziție lichidă, a cărei temperatură este menținută la nivelul necesar. În 1 litru de soluție preparată, este posibil să se efectueze placarea cu nichel a produsului, a cărei suprafață este de până la 2 dm2.

Utilizați următoarele compoziții de soluții, g/l:

• Acid succinic de sodiu - 15, clorură de nichel - 25, hipofosfit de sodiu - 30 (aciditatea soluției de pH - 5,5). Temperatura de lucru a amestecului este de 90–92 °C, rata de creștere a acoperirii este de 18–25 µm/h.
• Sulfat de nichel - 25, acid succinic de sodiu - 15, hipofosfit de sodiu - 30 (pH - 4,5). Temperatura - 90 °С, viteza - 15–20 µm/h.
• Clorura de nichel - 30, acid glicolic - 39, hipofosfit de sodiu - 10 (pH - 4,2). 85–89 °С, 15–20 µm/h.
• Sulfat de nichel - 21, acetat de sodiu - 10, sulfură de plumb - 20, hipofosfit de sodiu - 24 (pH - 5). 90 °С, până la 90 µm/h.
• Clorura de nichel - 21, acetat de sodiu - 10, hipofosfit de sodiu - 24 (pH - 5,2). 97 °С, până la 60 µm/h.
• Clorură de nichel - 30, acid acetic - 15, sulfură de plumb - 10-15, hipofosfit de sodiu - 15 (pH - 4,5). 85–87 °С, 12–15 µm/h.
• Clorura de nichel - 30, clorură de amoniu - 30, acid succinic de sodiu - 100, amoniac (soluție 25%) - 35, hipofosfit de sodiu - 25 (pH - 8–8,5). 90 °С, 8–12 µm/h.
• Clorură de nichel - 45, clorură de amoniu - 45, citrat de sodiu - 45, hipofosfit de sodiu - 20 (pH - 8,5). 90°С, 18–20 µm/h.
• Sulfat de nichel - 30, sulfat de amoniu - 30, hipofosfit de sodiu - 10 (pH - 8,2–8,5). 85 °С, 15–18 µm/h.
• Clorură de nichel - 45, clorură de amoniu - 45, acetat de sodiu - 45, hipofosfit de sodiu - 20 (pH - 8–9). 88–90 °С, 18–20 µm/h.

După ce a trecut timpul necesar, produsul se spală în apă care conține nr un numar mare de cretă dizolvată, apoi uscată și lustruită. Învelișul din oțel și fier obținut în acest fel se ține destul de ferm.

Procesul chimic de nichelare se bazează pe o reacție în care nichelul este redus dintr-o soluție de săruri pe bază de acesta în prezența hipofosfitului de sodiu și cu ajutorul altor reactivi chimici. Compozițiile utilizate sunt împărțite în alcaline (nivelul pH-ului depășește 6,5) și acide (valoarea pH-ului este 4-6,5). Acestea din urmă sunt utilizate cel mai bine pentru prelucrarea metalelor feroase, cuprul, alamă și cele alcaline sunt proiectate pentru placare cu nichel.

Utilizarea compozițiilor acide face posibilă obținerea unei suprafețe mai netede, mai uniforme pe un produs lustruit decât în ​​cazul celor alcaline. Soluțiile acide au o altă caracteristică importantă - probabilitatea autodescărcării lor atunci când temperatura de funcționare este depășită este mai mică decât cea a celor alcaline. Placarea cu nichel cu ajutorul compușilor alcalini garantează o aderență mai puternică și mai fiabilă a stratului de nichel la metalul pe care a fost aplicat.

Placarea cu nichel la domiciliu este un proces simplu. După ce s-a ținut suprafata metalica devine protejat de coroziune pentru o lungă perioadă de timp. Materialul este utilizat în producția de mașini, în industria alimentară, în producția optică.

Elementele structurale din metale feroase sau neferoase sunt protejate împotriva coroziunii și sunt mai puțin supuse uzurii. Dacă în compoziția soluției de nichel este prezent fosfor, atunci pelicula de suprafață devine mai puternică și indicele de duritate se apropie de suprafața cromată.

Despre procesul de execuție

Placarea cu nichel este o parte căutată a tehnologiei și o soluție bună pentru acoperirea produsului finit. Aplicați pe piesă strat subțire nichel lichid, grosime reglabilă variind de la 0,8 microni până la 0,55 micrometri. Placarea cu nichel a metalului îndeplinește și funcția de acoperire decorativă.

Acest proces va asigura formarea unui film durabil, care, la rândul său, protejează produsul de alcalii și acizi, manifestările atmosferice. Pentru producția de produse sanitare, acoperirea țevilor, robinetelor, adaptoarelor și a altor piese este o soluție ideală.

Protecția împotriva influențelor externe prin această metodă este recomandată pentru:

1. Produse metalice, a căror funcționare este prevăzută în aer liber.
2. Caroserii de vehicule.
3. Instrumente și echipamente, care sunt dotate cu clinici stomatologice.
4. Piese metalice, dacă funcționarea lor este planificată în mediul acvatic.
5. Structuri din oțel sau aluminiu care acționează ca gard.
6. Produse, în timpul funcționării cărora va exista interacțiune cu mediile chimice.

În total, sunt practicate mai multe metode unice de efectuare a muncii. Au găsit aplicație atât în ​​producție, cât și în viața de zi cu zi. În orice caz, procesul de desfășurare a acestei lucrări în atelierele personale prezintă interes, deoarece nu este necesară efectuarea unor operațiuni tehnologice complexe.

Aceste metode includ:

• placare chimică cu nichel;
• acoperire electrolitică.

Opțiuni de galvanizare:

Criteriul de evaluare	Tipul de acoperire a produsului
	galvanic	chimic
Temperatura necesară pentru topirea materialului	1450 0 С	890 0 C
Limita de rezistivitate a materialului, OM x m	Aproximativ 8,5 *10 -5	Aproximativ 60 *10 -5
Susceptibilitatea de a crea magnetism	37	4
Duritatea Vickers	250	550
Indicator deformare longitudinală in %	10 până la 30	3 la 6
Caracteristici de rezistență în aderență la suprafața materialului	35 până la 45	35 până la 50

Efectuarea lucrărilor

Aplicare pe suprafața tratată film subtire materialul contribuie la crearea de luciu și protecție împotriva temperaturilor extreme și a influențelor agresive ale mediului.

Înainte de a efectua sarcina direct, metalul trebuie pregătit cu atenție, astfel încât aderența nichelului la stratul de suprafață să fie completă.

Tehnologia de preparare este:

1. Prelucrare cu șmirghel cu granulație fină.
2. Frecați suprafața cu o perie și peri rigidi sau sârmă de metal.
3. Spălarea cu apă.
4. Degresarea într-o soluție de sodă.
5. Clătire din nou cu apă curată.

Deoarece suprafața tratată cu nichel își pierde adesea rapid capacitatea de a reflecta lumina și se pătește, aceasta este cromată. Această acoperire oferă fiabilitate în timpul funcționării produsului.

Compoziția utilizată atunci când este aplicată pe suprafața de oțel oferă protecție catodică a materialului. Prin urmare, placarea cu nichel a oțelului garantează fiabilitatea în timpul funcționării produsului. Dacă suprafața nu este parțial protejată de straturi de nichel, rugina va apărea în curând și stratul de nichel întărit se va desprinde treptat. Se recomandă ca metalul să fie acoperit cu o placare groasă de nichel.

Acoperirea poate fi aplicată pe suprafețe de cupru și fier, sau aliaje pe bază de acestea. Titanul sau wolfram și alte metale pot fi, de asemenea, tratate cu nichel. Materialele de placare precum plumbul, bismutul, staniul sau cadmiul nu sunt recomandate. Înainte de a aplica o acoperire pe o suprafață de oțel, aceasta din urmă trebuie tratată cu un strat subțire de cupru.

placare electrolitică cu nichel

Se mai numește și placare cu nichel galvanizat. Această metodă este considerată ieftină, așa că este cel mai frecvent utilizată. Acoperirile sunt poroase și depind direct de pregătirea bazei și de grosimea stratului de acoperire protector. La acest lucru a fost produs cu o calitate adecvată, procentul de pori trebuie redus. În aceste scopuri, se utilizează placarea preliminară cu cupru a piesei sau acoperirea multistrat.

Nichetarea electrochimică a bazelor se realizează în următorii pași:

• Electrolitul de nichelare este preparat conform schemei descrise. Pentru a face acest lucru, pentru 200 ml de apă, trebuie să pregătiți 60 de grame de sulfat de nichel, 7 grame de clorură de nichel, 6 grame de acid boric. Diluați bine toate componentele în apă în recipientul destinat. Anozii de nichel introduși direct în electrolit ar trebui folosiți pentru a acoperi o suprafață de oțel sau cupru.
• Apoi, fixați piesa pe sârmă și puneți-o între plăcile de nichel, iar firele care trec prin plăcile de nichel trebuie conectate. Părțile sunt conectate la negativ incarcare electrica, și amânare la pozitiv.
• Aceasta este urmată de conectarea unui reostat și a unui microampermetru la circuitul de control al sursei de curent. Pentru a asigura o astfel de acțiune, este necesar să selectați surse de curent cu o tensiune nominală de cel mult 6 V. Acțiunea intensității curentului asupra produsului nu trebuie să dureze mai mult de 20 de minute.
• După ce produsul prelucrat trebuie spălat și uscat. Rezultatul este un finisaj cenușiu mat.
• Pentru a asigura luciu, este necesar să lustruiți stratul de suprafață.

Pentru toți calități pozitive producerea acestei operațiuni, există un dezavantaj semnificativ care trebuie reținut. În timpul tratării electrolitice a unui produs metalic, acoperirea este neuniformă, adică carcasele nu sunt umplute, iar în locurile cu rugozitate proeminentă, stratul de nichelare curge în jos.

Metoda chimică

Această metodă este considerată scumpă în comparație cu cea electrolitică. Se dovedește o bază destul de puternică și subțire a stratului aplicat.

Placarea cu nichel a pieselor se realizează după cum urmează:

1. Se ia o soluție 10% de clorură de zinc și se diluează în porții mici într-o soluție de sulfat de nichel până se obține o nuanță de verde strălucitor.
2. Apoi, folosind un vas de porțelan, amestecul rezultat trebuie încălzit până la fierbere. Nu trebuie să vă temeți că se va dovedi a fi dărâmă, acest lucru nu va afecta în niciun fel calitatea lucrării planificate.
3. Pentru placarea cu nichel, piesa, curățată în prealabil de praf și degresată cu soluție de sodă, trebuie coborâtă într-o soluție de fierbere.
4. Procesul de fierbere ar trebui să dureze cel puțin o oră, dar pe măsură ce lichidul se evaporă, apa distilată trebuie adăugată puțin câte puțin în recipient. Dacă este saturată Culoarea verde se va ușura, asta înseamnă că trebuie să adăugați o mică parte de sulfat de nichel.
5. După ce a trecut timpul de fierbere, îndepărtați piesa și clătiți cu apă cu cretă dizolvată în ea.
6. Uscați bine în aer liber.

Produsele din metal feroase acoperite cu această metodă sunt durabile și fiabile în funcționare.

O analiză a depunerii chimice a stratului protector arată că procesul în curs stă la baza recuperării nichelului din lichidul de sare folosind hipofosfit de sodiu și alte elemente. Soluțiile pot fi fie alcaline, fie acide.

Scopul compozițiilor acide este mai potrivit pentru prelucrarea metalelor neferoase sau feroase. Alcalii sunt destinati aplicarii pe suprafete inoxidabile.

Acidul provoacă o scădere a debitului odată cu creșterea temperaturii, dar suprafața se obține cu un indice de rugozitate mai mic. La utilizarea unei astfel de compoziții, se asigură o bună aderență a stratului de acoperire la suprafață.

Formulare pe bază de apă pentru nichelare, utilizată pentru toate metalele. Puteți folosi nu numai apă distilată, ci și condensul format în frigider. Este mai bine să folosiți reactivi chimici curați cu litera „H” pe ambalaj.

Pentru a obține o soluție, inițial toate ingredientele sunt diluate în apă, apoi se adaugă hipofosfit de sodiu. Un litru de soluție este suficient pentru placarea cu nichel a unei suprafețe de 10x10 cm2.

Despre finisajul negru

Nichelarea neagră are două obiective în același timp:

• tencuiala decorativa;
• scop specializat.

În acest caz, proprietățile de protecție ale metalului sunt insuficient asigurate, pe baza acestei concluzii, trebuie aplicate straturi intermediare de zinc, cadmiu sau nichel. În acest caz, oțelul trebuie galvanizat, iar metalele neferoase trebuie să fie placate cu nichel. Grosimea stratului de acoperire este destul de groasă până la 2 microni, deci este fragilă. Pentru băile care conțin o soluție de nichel, se adaugă o cantitate semnificativă de tiocianat și zinc.

Compoziția este aproximativ 50% din elementul de nichel, iar restul conține carbon, zinc, azot și sulf.

Aluminiu nichelat sau structuri de otel se produce prin prepararea băilor cu dizolvarea tuturor componentelor, urmată de filtrarea acestora. Acidul boric tinde să aibă probleme de dizolvare, dar poate fi diluat separat în apă până la 700C. Placarea cu nichel saturat cu această culoare este direct proporțională cu densitatea curentului aplicat.

Despre băile nichelate

În atelierele de acasă pentru băile de nichelare se folosesc trei componente: sulfat, acid boric și clorură. Sulfat - joacă rolul de sursă pentru formarea ionilor de nichel. Pentru funcționarea anozilor de nichel, clorura are un efect semnificativ, în timp ce procentul de concentrație nu este luat în considerare.

Dacă nu există suficientă clorură în baie, atunci eliberarea de nichel este mică, curentul de ieșire scade, iar calitatea învelișului rezultat lasă mult de dorit.

Anozii se dizolvă aproape în întregime pentru procesul de acoperire a produselor din aluminiu sau cupru. Clorura contribuie la creșterea conductibilității băilor la concentrații mari de zinc. O soluție de acid boric asigură un nivel normal de aciditate.

Video: nichelare chimică.

Despre cromarea din plastic

Cromarea plasticului acasă se realizează după cum urmează:

1. Pentru a acoperi plasticul, este necesar să atașați elemente sau părți structurale la transformator.
2. Luați o perie, atașată de asemenea la transformator și umpleți-o cu electrolit.
3. Pe o suprafață pregătită anterior, aplicați un strat de electrolit, mișcându-se în sus și în jos.
4. Dacă este necesar, aplicarea stratului trebuie repetată.

Pentru ca stratul de acoperire să se așeze bine, procesul trebuie repetat de cel puțin 30 de ori.

După prelucrare, suprafața pieselor din plastic trebuie uscată și clătită cu apă. Cromarea suprafețelor va arăta atractiv dacă frecați produsul cu o bucată de pâslă, astfel încât acoperirea va fi strălucitoare.

Cromarea produselor din plastic nu este întotdeauna posibilă, așa că sunt de preferat soluțiile pe nichel.

Placare cu crom produse din plastic destul de laborios și costisitor, de exemplu, prețul unui transformator este considerabil. Astfel încât cea mai bună soluție se va face apel la o organizaţie specializată.

Când se efectuează oricare dintre lucrările de acoperire a produselor, au loc procese chimice, astfel încât manualul chimistului 21 va fi util.

Ne-am mutat la birou nou- clădire alăturată. Acordați atenție hărții din secțiunea de contact.

Nu aplicăm temporar acoperiri cu vid

Datorită modernizării secției de acoperire în vid, temporar nu efectuăm lucrări de depunere în vid.

Certificat ISO 9000

Sistemul de management al calității din cadrul companiei noastre este conform cu ISO 9000

Aplicarea nitrurii de titan

Aplicam nitrura de titan (TiN) prin depunere in vid pe produse cu dimensiuni de pana la 2500x2500x2500 mm.

Alamarea și bronzarea

A devenit posibil să se lucreze la aplicare decorativă alamă și bronz

Vești bune! Ne-am mutat!

În legătură cu extinderea mult așteptată a producției, ne-am mutat într-un nou loc în Balashikha. Pentru confortul dvs. - a devenit posibilă efectuarea colectării/livrării pieselor de către vehiculele noastre!

Parteneri

H - Placare cu nichel

• Coduri de acoperire: N, N.b., Khim.N.tv, Khim.N, N.m.ch.
• Oțeluri prelucrabile: oricare, inclusiv aliajele de aluminiu și titan
• Dimensiuni produs: pana la 1000x1000x1000 mm. Greutate de până la 3 tone.
• Aplicarea de acoperiri pe produse de orice complexitate
• QCD, pasaport de calitate, munca in cadrul ordinului de aparare a statului

informatii generale

Placarea cu nichel este procesul de galvanizare sau depunere chimică a nichelului în grosimi cuprinse între 1 µm și 100 µm.
Acoperirile cu nichel au rezistență ridicată la coroziune, duritate ridicată și proprietăți decorative bune.

Punct de topire a nichelului: 1445°C
Microduritatea straturilor de nichel: până la 500 HV (chim. 800 HV)

Domeniile de aplicare pentru piesele placate cu nichel depind de dacă acoperirea cu nichel este utilizată ca finisaj sau dacă acoperirea cu nichel acționează ca un substrat (substrat) pentru aplicarea altor acoperiri galvanizate.
Acoperirile cu nichel pot fi aplicate pe aproape toate metalele.

Principalele domenii de aplicare ale galvanizării și nichelării chimice:

Folosind nichel ca acoperire independentă

• În scop decorativ.
  Acoperirile cu nichel au un finisaj bun în oglindă și practic nu se întâlnesc în aer. Acoperirile sunt bine tolerate prin funcționarea în condiții atmosferice datorită rezistenței mari la coroziune. Nichelul este adesea folosit pentru a acoperi articole decorative, garduri, echipamente și unelte.
• În scopuri tehnice.
  Pentru protectie anticoroziva contacte electrice sau mecanisme operate într-un mediu umed, precum și o acoperire pentru lipire. În industria optică, procesul de placare cu nichel negru a devenit larg răspândit.

• Ca înlocuitor pentru placarea cu crom.
  În unele cazuri, este posibilă înlocuirea acoperirilor de crom cu cele de nichel, din cauza dificultăților tehnologice de aplicare a cromului la produse cu geometrie complexă a suprafeței. Dacă proprietățile modurilor de acoperire și de aplicare sunt alese corect, diferența de viață a produselor acoperite poate fi aproape imperceptibilă (ansambluri și piese pentru diverse scopuri, inclusiv cele pentru industria alimentară)

Utilizarea nichelului în combinație cu alte galvanizări

• La aplicarea straturilor de protecție și decorative multistrat.
  De obicei, combinate cu cupru și crom (placare cu cupru, nichelare, cromare) și alte metale ca strat intermediar pentru a crește strălucirea cromării, precum și pentru protecția împotriva coroziunii și pentru a preveni difuzarea cuprului prin porii de crom către suprafață, ceea ce poate duce la un timp scurt pentru apariția petelor roșii pe stratul de crom.

Exemple de piese cu placare cu nichel

Tehnologia de placare cu nichel

În timpul depunerii electrochimice a nichelului pe catod au loc două procese principale: Ni 2+ + 2e - → Ni și 2Н + + 2е - → Н 2 .

Ca urmare a descărcării ionilor de hidrogen, concentrația lor în stratul catodic scade, adică electrolitul devine alcalinizat. În acest caz, se pot forma săruri bazice de nichel, care afectează structura nichelului. proprietăți mecanice placare cu nichel. Eliberarea de hidrogen provoacă și pitting, fenomen în care bulele de hidrogen, care persistă pe suprafața catodului, împiedică descărcarea ionilor de nichel în aceste locuri. Pe acoperire se formează gropi, iar sedimentul își pierde aspectul decorativ.

În lupta împotriva pitting-ului se folosesc substanțe care reduc tensiunea superficială la interfața metal-soluție.

Nichelul este ușor pasivizat în timpul dizolvării anodice. Când anozii sunt pasivați în electrolit, concentrația de ioni de nichel scade și concentrația de ioni de hidrogen crește rapid, ceea ce duce la o scădere a eficienței curentului și o deteriorare a calității depozitelor. Pentru a preveni pasivarea anozilor, activatorii sunt introduși în electroliții de nichelare. Astfel de activatori sunt ionii de clorură, care sunt introduși în electrolit sub formă de clorură de nichel sau clorură de sodiu.

Electroliții de placare cu nichel sulfat sunt cei mai folosiți. Acești electroliți sunt stabili în funcționare, cu o funcționare corectă pot fi utilizați câțiva ani fără înlocuire. Compoziția unor electroliți și moduri de nichelare:

Compus	Electrolitul #1	Electrolitul #2	Electrolitul #3
Sulfat de nichel		280-300	400-420
Sulfat de sodiu	50-70	-	-
Sulfat de magneziu	30-50	50-60	-
Acid boric	25-30	25-40	25-40
clorura de sodiu	5-10	5-10	-
Fluorură de sodiu	-	-	2-3
Temperatura, °C	15-25	30-40	50-60
densitatea curentă. A/dm 2	0,5-0,8	2-4	5-10
pH	5,0-5,5	3-5	2-3

În electrolit se introduc sulfat de sodiu și sulfat de magneziu pentru a crește conductivitatea electrică a soluției. Conductivitatea soluțiilor de sodiu este mai mare, dar în prezența sulfatului de magneziu se obțin precipitate mai ușoare, mai moi și ușor de lustruit.

Electrolitul de nichel este foarte sensibil chiar și la modificările mici ale acidității. Compușii tampon trebuie utilizați pentru a menține pH-ul în limitele cerute. Acidul boric este utilizat ca un astfel de compus care previne o schimbare rapidă a acidității electrolitului.

Pentru a facilita dizolvarea anozilor, în baie se introduc săruri de clorură de sodiu.

Pentru prepararea electroliților de sulfat, placarea cu nichel trebuie dizolvată în recipiente separate apa fierbinte toate componentele. După decantare, soluțiile sunt filtrate într-o baie de lucru. Soluțiile se amestecă, se verifică pH-ul electrolitului și, dacă este necesar, se corectează cu o soluție de hidroxid de sodiu 3% sau o soluție de acid sulfuric 5%. Apoi, electrolitul este ajustat cu apă la volumul necesar.

În prezența impurităților, este necesar să se studieze electrolitul înainte de a începe funcționarea acestuia, deoarece electroliții de nichel sunt extrem de sensibili la impuritățile străine, atât organice, cât și anorganice.
Defectele în timpul funcționării electrolitului de nichel strălucitor și metodele de eliminare a acestora sunt prezentate în tabelul 1.

Tabelul 1. Defecte în funcționarea electroliților de sulfat de nichel și metode de eliminare a acestora

Defect	Cauza defectului	Remediu
Nichelul nu precipită. Eliberare abundentă de hidrogen	pH scăzut	Ajustați pH-ul cu soluție de hidroxid de sodiu 3%.
Nichelare parțială	degresare slabă a pieselor	Îmbunătățiți-vă pregătirea
	Poziția greșită a anozilor	Distribuiți uniform anozii
	Părțile se protejează reciproc	Schimbați aranjarea pieselor în baie
Acoperirea este gri	Prezența sărurilor de cupru în electrolit	Curățați electrolitul de cupru
Acoperire fragilă, crăpată		Tratați electrolitul cu cărbune activ și lucrați-l cu curent
	Prezența impurităților de fier	Curățați electrolitul de fier
	pH scăzut	Ajustați pH-ul
Formare de pitting	Contaminarea electroliților cu compuși organici	Preluați electrolitul
	Programare cu pH scăzut	Ajustați pH-ul
	Amestecare slabă	Îmbunătățiți amestecarea
Apariția dungilor negre sau maro pe acoperire	Prezența impurităților de zinc	Purifică electrolitul din zinc
Formarea dendritelor pe marginile pieselor	Densitate mare de curent	Reduceți densitatea de curent
	Proces de nichelare excesiv de lung	Introduceți un strat intermediar de cupru sau reduceți timpul de electroliză
Anozii acoperiți cu peliculă maro sau neagră	Densitate mare de curent anodic	Măriți suprafața anozilor
	Concentrație scăzută de clorură de sodiu	Se adaugă 2-3 g/l clorură de sodiu

În placarea cu nichel se folosesc anozi laminati la cald, precum și anozi nepasivați. Anozii sunt, de asemenea, folosiți sub formă de plăci (carduri), care sunt încărcate în coșuri de titan acoperite. Anozii cardului contribuie la dizolvarea uniformă a nichelului. Pentru a evita contaminarea electrolitului cu nămolul anodic, anozii de nichel ar trebui să fie închiși în huse din material textil, care sunt pre-tratate cu o soluție de acid clorhidric 2-10%.
Raportul dintre suprafața anodului și catodul în timpul electrolizei este de 2: 1.

Placarea cu nichel a pieselor mici se realizează în băi de clopot și tambur. La placarea cu nichel în băile clopot, un conținut crescut de săruri de clorură în electrolit este utilizat pentru a preveni pasivarea anozilor, care poate apărea din cauza unei nepotriviri între suprafața anozilor și a catozilor, ca urmare a căreia concentrația de nichel. în electrolit scade, iar valoarea pH-ului scade. Poate atinge astfel de limite la care depunerea de nichel încetează cu totul. Un dezavantaj atunci când se lucrează în clopote și tobe este, de asemenea, antrenarea mare a electrolitului cu părțile din băi. Ratele specifice de pierdere în acest caz variază de la 220 la 370 ml/m2.

Pentru finisarea de protecție și decorativă a pieselor, sunt utilizate pe scară largă acoperiri cu nichel lucios și oglindă obținute direct din electroliți cu aditivi de strălucire. Compoziția electroliților și modul de placare cu nichel:

Sulfat de nichel - 280-300 g/l
Clorura de nichel - 50-60 g/l
Acid boric - 25-40 g/l
Zaharină 1-2 g/l
1,4-butindiol - 0,15-0,18 ml/l
Ftalimidă 0,02-0,04 g/l
pH = 4-4,8
Temperatura = 50-60°C
Densitatea curentului = 3-8 A / dm 2

Pentru a obține acoperiri cu nichel strălucitor se folosesc și electroliți cu alți aditivi de strălucire: cloramină B, alcool propargilic, benzosulfamidă etc.
Când se aplică un strat strălucitor, este necesară amestecarea intensă a electrolitului cu aer comprimat, de preferință în combinație cu balansarea tijelor catodice, precum și filtrarea continuă a electrolitului,
Electrolitul se prepară după cum urmează. În apă fierbinte distilată sau deionizată (80-90°C), acidul sulfuric și clorură de nichel, acidul boric se dizolvă cu agitare. Electrolitul adus la volumul de lucru cu apă este supus epurării chimice și selective.

Pentru a îndepărta cuprul și zincul, electrolitul este acidulat cu acid sulfuric la pH 2-3, se atârnă catozi de suprafață mare din oțel ondulat și electrolitul este prelucrat timp de o zi la o temperatură de 50-60°C, amestecând. cu aer comprimat. Densitatea de curent este de 0,1-0,3 A/dm2. Apoi pH-ul soluției este ajustat la 5,0-5,5, după care se introduce în ea permanganat de potasiu (2 g/l) sau o soluție de peroxid de hidrogen 30% (2 ml/l).
Soluția se agită timp de 30 de minute, se adaugă 3 g/l cărbune activ tratat cu acid sulfuric și amestecați electrolitul 3-4 cu aer comprimat. Soluția se depune timp de 7-12 ore, apoi se filtrează într-o baie de lucru.

În electrolitul purificat se introduc înălbitori: zaharină și 1,4-butyndiol direct, ftalimidă - dizolvată anterior într-o cantitate mică de electrolit încălzit la 70-80 ° C. pH-ul este ajustat la valoarea necesară și se începe lucrul. Consumul de înălbitori la reglarea electrolitului este: zaharină 0,01-0,012 g/(A.h); 1,4-butndiol (soluție 35%) 0,7-0,8 ml / (A. h); ftalimidă 0,003-0,005 g/(A.h).
Defectele în timpul funcționării electrolitului de nichel strălucitor și metodele de eliminare a acestora sunt prezentate în tabelul 2.

Tabelul 2. Defecte în funcționarea electrolitului de nichel strălucitor și metode de eliminare a acestora

Defect	Cauza defectului	Remediu
Luciu de acoperire insuficient	Concentrație scăzută de strălucitori	Introduceți strălucitori
	Densitatea de curent și pH-ul specificate nu sunt menținute	Reglați densitatea curentului și pH-ul
Culoare închisă a acoperirii și/sau pete întunecate	Electrolitul conține impurități de metale grele	Efectuați purificarea selectivă a electrolitului la densitate scăzută de curent
Pitting	Prezența impurităților de fier în electrolit	Purificați electrolitul și introduceți un aditiv anti-pitting
	Amestecare insuficientă	Creșteți amestecarea aerului
	Temperatura scăzută a electrolitului	Ridicați temperatura electrolitului
precipitații fragile	Contaminarea electroliților cu compuși organici	Purifică electrolitul cu cărbune activ
	Conținut redus de 1,4-butindiol	Introduceți suplimentul de 1,4-butindiol

Placarea cu nichel multistrat este utilizată pentru a îmbunătăți rezistența la coroziune a acoperirilor cu nichel în comparație cu acoperirile cu un singur strat.
Acest lucru se realizează prin depunerea secvențială a straturilor de nichel din mai mulți electroliți cu diferiți proprietati fizice si chimice acoperiri. Acoperirile cu nichel multistrat includ: bi-nichel, tri-nichel, sigiliu-nichel.

Rezistența la coroziune a acoperirilor bi-nichel este cu 1,5-2 caneluri mai mare decât a acoperirilor cu un singur strat. Este recomandabil să le folosiți în locul straturilor de nichel mate și strălucitoare cu un singur strat.

Pentru a obține o rezistență ridicată la coroziune, primul strat de nichel (mat sau semiluminos), care reprezintă cel puțin 1/2 - 2/3 din grosimea totală a stratului, depus dintr-un electrolit standard, practic nu conține sulf. Al doilea strat de nichel este depus din electrolitul de nichel strălucitor; sulful conținut în înălbitori organici face parte din acoperirea cu nichel, în timp ce potențialul electrodului celui de-al doilea strat strălucitor este deplasat cu 60-80 mV către valori electronegative față de primul strat. Astfel, stratul de nichel lucios devine un anod în cuplul galvanic și protejează primul strat de coroziune.

Placarea cu nichel cu trei straturi are cea mai mare rezistență la coroziune. Cu această metodă, după depunerea primului strat de nichel din același electrolit ca în nichelarea în două straturi, stratul mijlociu de nichel este depus din electrolit, care include un aditiv special care conține sulf care asigură includerea unui cantitatea de sulf (0,15-0,20%) din compoziția stratului intermediar de nichel. Un al treilea strat superior de electrolit este apoi aplicat pentru a obține finisaje cu luciu ridicat. În acest caz, stratul intermediar, dobândind cel mai mare potențial electronegativ, protejează de coroziune straturile de nichel aflate în contact cu acesta.

În industria auto, se utilizează placarea cu nichel în două straturi de tip Seal-Nickel. Primul strat de nichel este aplicat dintr-un electrolit de nichel strălucitor. Piesele sunt apoi transferate la un al doilea electrolit unde se depune sil-nichel. În compoziția acestui electrolit se introduce o pulbere de caolin foarte dispersată, neconductivă, într-o cantitate de 0,3-2,0 g/l. Temperatura 50-60°C, densitate curent 3-4 A/dm 2 . Procesul se desfășoară fără filtrare continuă. Pentru a asigura o distribuție uniformă a particulelor de caolin în volumul electrolitului, se utilizează amestecarea intensivă a aerului. Stratul Sil-Nichel crește rezistența la uzură a stratului de acoperire și are o rezistență ridicată la coroziune.

Sil-nichelul este utilizat ca ultim strat înaintea cromului într-un strat protector și decorativ. Datorită dispersiei mari a particulelor inerte, un strat subțire de Sil-Nichel (1-2 µm) nu modifică aspectul decorativ al unei suprafețe lucioase nichelate, iar în timpul cromării ulterioare permite obținerea cromului microporos, ceea ce crește rezistența la coroziune a stratului de acoperire.

Straturile de nichel defecte sunt îndepărtate prin dizolvarea anodică a nichelului într-un electrolit constând din acid sulfuric diluat la o densitate de 1,5-1,6,103 kg/m 3 . Temperatura 15-25°C, densitatea curentului anodic 2-5 A/dm 2 .

Alături de nichelarea electrolitică, este utilizat pe scară largă procesul de nichelare chimică, bazat pe reducerea nichelului din soluții apoase folosind un agent reducător chimic. Ca agent reducător se utilizează hipofosfit de sodiu.
Placarea cu nichel chimic este utilizată pentru a acoperi părți din orice configurație cu nichel. Nichelul redus chimic are rezistență ridicată la coroziune, duritate ridicată și rezistență la uzură, care poate fi crescută semnificativ prin tratament termic (după 10-15 minute de încălzire la o temperatură de 400°C, duritatea nichelului depus chimic crește la 8000 MPa). În același timp, crește și puterea de aderență. Acoperirile de nichel restaurate cu hipofosfit conțin până la 15% fosfor. Reducerea nichelului cu hipofosfit are loc prin reacția NiCl 2 + NaH 2 PO 2 + H 2 O → NaH 2 PO 3 + 2HCl + Ni.

Simultan, are loc hidroliza gppofosfitului de sodiu. grad utilizare benefică gppophosphita ia aproximativ 40%.

Reducerea nichelului din sărurile sale cu hipofosfit strănută spontan doar asupra metalelor din grupa fierului, care catalizează acest proces. Pentru a acoperi alte metale inactive catalitic (de exemplu, cuprul, alama), este necesar să se contacteze aceste metale în soluție cu aluminiu sau alte metale mai electronegative decât nichelul. În acest scop, activarea de suprafață este utilizată prin tratare într-o soluție de clorură de paladiu (0,1-0,5 g/l) timp de 10-60 s. Pe unele metale, cum ar fi plumbul, staniul, zincul, cadmiul, placarea cu nichel nu se formează chiar dacă se utilizează metoda de contact și activare.
Depunerea chimică a nichelului este posibilă atât din soluții alcaline, cât și din soluții acide. Soluțiile alcaline se caracterizează prin stabilitate ridicată și ușurință de reglare. Compoziția soluției și modul de placare cu nichel:

Clorura de nichel - 20-30 g/l
Hipofosfit de sodiu - 15-25 g/l
Citrat de sodiu - 30-50 g/l
Clorura de amoniu 30-40 g/l
Amoniac, apă, 25% - 70-100 ml/l
pH = 8-9
Temperatura = 80-90°C

Acoperirile obținute în soluții acide se caracterizează prin porozitate mai mică decât cele obținute din soluții alcaline (la o grosime de peste 12 μm, acoperirile sunt practic lipsite de pori). Din soluțiile acide de nichelare chimică, se recomandă următoarea compoziție (g/l) și modul de nichelare:

Sulfat de nichel - 20-30 g/l
Acetat de sodiu - 10-20 g/l
Hipofosfit de sodiu - 20-25 g/l
Tiouree 0,03 g/l
Acid acetic (glaciar) - 6-10 ml/l
pH = 4,3-5,0
Temperatura = 85-95°С
Viteza de sedimentare = 10-15 µm/h

Nichelarea chimică se realizează în băi de sticlă, porțelan sau fier emailat. Oțelul carbon este folosit ca material de suspensie.
Recent, un aliaj de nichel-bor a fost acoperit chimic folosind compuși care conțin bor, borohidrură de sodiu și dimetilborat, ca agent reducător, care au o capacitate de reducere mai mare în comparație cu hipofosfit.
Acoperirile din aliaj de nichel-bor obținute au rezistență și duritate ridicate la uzură.

Pentru a estima costul lucrării, vă rugăm să trimiteți o cerere prin e-mail[email protected]
Este recomandabil să atașați un desen sau o schiță a produselor la cerere, precum și să indicați numărul de piese.

În secțiunea de prețuri, cost de placare cu nichel

Proprietăți și aplicații ale acoperirii. Baza procesului de nichelare chimică este reacția de reducere a nichelului din soluțiile apoase ale sărurilor sale cu hipofosfit de sodiu. Aplicațiile industriale au primit metode pentru depunerea nichelului din soluții alcaline și acide. Învelișul depus are un semi-lucius aspect metalic, structură cu granulație fină și este un aliaj de nichel cu fosfor. Conținutul de fosfor din sediment depinde de compoziția soluției și variază de la 4-6% pentru soluții alcaline până la 8-10% pentru soluții acide.

În conformitate cu conținutul de fosfor, se modifică și constantele fizice ale precipitatului de nichel-fosfor. Gravitație specifică este egal cu 7,82-7,88 g / cm 3, punctul de topire 890-1200 °, rezistivitatea electrică este de 0,60 ohm mm 2 /m. După tratamentul termic la 300-400°, duritatea acoperirii cu nichel-fosfor crește la 900-1000 kg/mm2. În același timp, puterea de aderență crește și ea de multe ori.

Aceste proprietăți ale acoperirii cu nichel-fosfor determină și domeniile de aplicare ale acestuia.

Este recomandabil să-l utilizați pentru acoperirea pieselor cu profil complex, a suprafeței interioare a tuburilor și bobinelor, pentru acoperirea uniformă a pieselor cu un dimensiuni exacte, pentru a crește rezistența la uzură a suprafețelor de frecare și a pieselor supuse efectelor de temperatură, de exemplu, pentru acoperirea matrițelor.

Piesele din metale feroase, cupru, aluminiu și nichel sunt supuse acoperirii cu nichel-fosfor.

Această metodă nu este potrivită pentru depunerea de nichel pe metale sau acoperiri precum plumb, zinc, cadmiu și staniu.

Precipitarea nichelului din soluții alcaline. Soluțiile alcaline se caracterizează prin stabilitate ridicată, ușurință de reglare, lipsa tendinței de precipitare violentă și instantanee a pulberii de nichel (fenomen de autodescărcare) și posibilitatea funcționării lor pe termen lung fără înlocuire.

Rata de depunere a nichelului este de 8-10 microni/oră. Procesul merge cu eliberarea intensivă de hidrogen pe suprafața pieselor.

Prepararea soluției constă în dizolvarea fiecăruia dintre componente separat, după care se toarnă împreună într-o baie de lucru, cu excepția hipofosfitului de sodiu. Se toarnă numai atunci când soluția este încălzită la temperatura de funcționare și piesele sunt pregătite pentru acoperire.

Pregătirea suprafeței pieselor de oțel pentru acoperire nu are caracteristici specifice.

După încălzirea soluției la temperatura de funcționare, aceasta este corectată cu o soluție de amoniac 25% la un nivel stabil. de culoare albastră, turnați o soluție de hipofosfit de sodiu, agățați piesele și treceți la acoperire fără studiu preliminar. Soluția este ajustată în principal cu amoniac și hipofosfit de sodiu. La volum mare băi de nichelare și încărcare specifică mare a pieselor, corectarea soluției cu amoniac se realizează direct dintr-un cilindru cu amoniac gazos, cu alimentare continuă cu gaz la fundul băii printr-un tub de cauciuc.

O soluție de hipofosfit de sodiu pentru confortul ajustării este preparată cu o concentrație de 400-500 g / l.

Soluția de clorură de nichel este de obicei preparată pentru corecție împreună cu clorură de amoniu și citrat de sodiu. În acest scop, cel mai indicat este să se folosească o soluție care conține 150 g/l clorură de nichel, 150 g/l clorură de amoniu și 50 g/l citrat de sodiu.

Consumul specific de hipofosfit de sodiu la 1 dm2 de suprafață de acoperire, cu o grosime a stratului de 10 microni, este de aproximativ 4,5 g, iar nichelul, în ceea ce privește metalul, este de aproximativ 0,9 g.

Principalele probleme în depunerea chimică a nichelului din soluții alcaline sunt prezentate în tabel. opt.

Depunerea de nichel din soluții acide. Spre deosebire de soluțiile alcaline, soluțiile acide se caracterizează printr-o mare varietate de aditivi la soluțiile de săruri de nichel și hipofosfit. Deci, în acest scop, se pot folosi acetat de sodiu, acizi succinic, tartric și lactic, Trilon B și alții. compusi organici. Printre numeroasele compoziții, mai jos este o soluție cu următoarea compoziție și regim de precipitare:

Valoarea pH-ului trebuie ajustată cu o soluție de hidroxid de sodiu 2%. Rata de depunere a nichelului este de 8-10 microni/oră.

Supraîncălzirea soluției la peste 95° poate duce la autodescărcare de nichel cu un precipitat instantaneu spongios închis și soluția stropitoare din baie.

Soluția este ajustată în funcție de concentrația componentelor sale constitutive numai până când în ea se acumulează 55 g/l fosfit de sodiu NaH 2 PO 3, după care fosfitul de nichel poate precipita din soluție. La atingerea concentrației specificate de fosfit, soluția de nichel este drenată și înlocuită cu una nouă.

tratament termic. În cazurile în care se aplică nichel pentru a crește duritatea suprafeței și rezistența la uzură, piesele sunt tratate termic. La temperaturi ridicate se formează precipitat de nichel-fosfor component chimic, ceea ce determină o creștere bruscă a durității sale.

Modificarea microdurității în funcție de temperatura de încălzire este prezentată în Fig. 13. După cum se poate observa din diagramă, cea mai mare majorare duritatea are loc în intervalul de temperatură 400-500°. La alegere regim de temperatură Trebuie avut în vedere faptul că pentru o serie de oțeluri care au fost stinse sau normalizate, temperaturile ridicate nu sunt întotdeauna acceptabile. În plus, tratamentul termic efectuat în aer determină călirea culorilor pe suprafața pieselor, variind de la galben auriu la violet. Din aceste motive, temperatura de încălzire este adesea limitată la 350-380°. De asemenea, este necesar ca suprafețele nichelate să fie curate înainte de așezarea în cuptor, deoarece orice contaminare este detectată după tratamentul termic foarte intens și îndepărtarea lor este posibilă numai prin lustruire. Timpul de încălzire este de 40-60 min. este suficient.

Echipamente si accesorii. Sarcina principală în fabricarea echipamentelor pentru placarea cu nichel chimic este alegerea căptușelilor de baie care sunt rezistente la acizi și alcalii și conductoare de căldură. Pentru lucrări experimentale și pentru acoperirea pieselor mici se folosesc băi emailate din porțelan și oțel.

La acoperirea articolelor mari în băi cu o capacitate de 50-100 de litri sau mai mult, rezervoarele emailate sunt utilizate cu emailuri rezistente la rezistente. acid azotic. Unele fabrici folosesc băi cilindrice de oțel căptușite cu o acoperire constând din clei nr. 88 și oxid de crom sub formă de pulbere, luate în cantități egale de greutate. Oxidul de crom poate fi înlocuit cu micropulberi de smirghel. Acoperirea este produsă în 5-6 straturi cu uscare intermediară la aer.

La Uzina Kirov, în acest scop, se folosește cu succes căptușeala băilor cilindrice cu capace detașabile din plastic. Dacă este necesară curățarea băilor, soluțiile sunt pompate cu o pompă, iar capacele sunt îndepărtate și tratate cu acid azotic. Oțelul carbon ar trebui să fie folosit ca material pentru umerase și coșuri. Secțiuni separate de părți și suspensii sunt izolate cu emailuri de perclorovinil sau compus din plastic.

Pentru a încălzi soluția, încălzitoarele electrice trebuie utilizate cu transfer de căldură printr-o manta de apă. Tratamentul termic al pieselor mici se efectuează în termostate. Pentru produsele mari se folosesc cuptoare cu arbore cu control automat al temperaturii.

Nichelare a oțelurilor inoxidabile și rezistente la acizi. Placarea cu nichel este realizată pentru a crește duritatea suprafeței și rezistența la uzură, precum și pentru a proteja împotriva coroziunii în acele medii agresive în care aceste oțeluri sunt instabile.

Pentru aderența stratului de nichel-fosfor la suprafața oțelurilor înalt aliate, metoda de pregătire pentru acoperire este de o importanță decisivă. Deci, pentru oțel inoxidabil de gradul 1×13 și altele asemenea, pregătirea suprafeței constă în tratarea sa anodic în soluții alcaline. Detaliile sunt montate pe umerase din otel carbon, folosind, dacă este necesar, catozi interni, atârnați într-o baie cu o soluție de 10-15% de sodă caustică și efectuează tratarea anodului lor la o temperatură a electrolitului de 60-70 ° și o densitate de curent anodic de 5-10 a/dm 2 timp de 5-10 min. până când se formează o acoperire maro uniformă fără goluri metalice. Piesele sunt apoi spălate la rece apa curgatoare, decapitat în acid clorhidric (greutate sp. 1,19), diluat de două ori, la o temperatură de 15-25° timp de 5-10 secunde. După spălare în apă curentă rece, piesele sunt agățate într-o baie de nichelare chimică într-o soluție alcalină și placate în mod obișnuit la o grosime de strat dată.

Pentru piesele din oțel rezistent la acizi tip IX18H9T, tratamentul anodic trebuie efectuat într-un electrolit de acid cromic cu următoarea compoziție și mod de proces:

După tratamentul anodic, piesele sunt spălate în apă curentă rece, decapitate în acid clorhidric, așa cum este indicat pentru oțel inoxidabil, și atârnate într-o baie de nichelare.

Placarea cu nichel a metalelor neferoase. Pentru a depune nichel pe stratul de nichel depus anterior, piesele sunt degresate si apoi decapitate intr-o solutie de acid clorhidric 20-30% timp de 1 minut, dupa care sunt agatate intr-o baie pentru nichelare chimica. Piesele din cupru și aliajele sale sunt nichelate în contact cu un metal mai electronegativ, cum ar fi fierul sau aluminiul, folosind în acest scop sârmă sau pandantive din aceste metale. În unele cazuri, pentru a avea loc o reacție de depunere, este suficient să se creeze un contact pe termen scurt al unei tije de fier cu suprafața unei piese de cupru.

Pentru nichelarea aluminiului și a aliajelor acestuia, piesele sunt gravate în alcali, luminoase în acid azotic, așa cum se procedează anterior, cu toate tipurile de acoperiri și supuse unui tratament dublu cu zincat într-o soluție care conține 500 g/l hidroxid de sodiu și 100 g/l oxid de zinc, la temperatura 15-25°. Prima imersie durează 30 de secunde, după care precipitatul de zinc de contact este gravat în acid azotic diluat, iar a doua imersie este de 10 secunde, după care piesele sunt spălate în apă curentă rece și nichelate într-o baie cu un nichel fosfor alcalin. soluţie. Acoperirea rezultată este legată foarte slab de aluminiu, iar pentru a crește rezistența de aderență, piesele sunt încălzite prin scufundarea lor în ulei lubrifiant la o temperatură de 220-250 ° timp de 1-2 ore.

După tratamentul termic, piesele sunt degresate cu solvenți și, după caz, șters, lustruite sau supuse altor tipuri de prelucrare.

Placarea cu nichel a cermeturilor și a ceramicii. Proces tehnologic Nichetarea feritelor constă în următoarele operații: piesele se degresează într-o soluție de carbon de sodiu 20%, se spală cu apă distilată fierbinte și se murează timp de 10-15 minute. în soluție alcoolică acid clorhidric cu un raport de componente 1:1. Apoi piesele se spală din nou cu apă distilată fierbinte în timp ce se curăță nămolul cu periile de păr. Pe suprafețele acoperite ale pieselor se aplică cu o perie o soluție de clorură de paladiu cu o concentrație de 0,5-1,0 g/l și un pH de 3,54:0,1. După uscare cu aer se repetă încă o dată aplicarea clorurii de paladiu, se usucă și se scufundă pentru nichelare preliminară într-o baie cu o soluție acidă care conține 30 g/l clorură de nichel, 25 g/l hipofosfit de sodiu și 15 g/l acid succinic de sodiu. Pentru această operație, este necesar să se mențină temperatura soluției între 96-98° și pH-ul 4,5-4,8. Apoi piesele se spală în apă fierbinte distilată și se nichelează în aceeași soluție, dar la o temperatură de 90 °, până se obține un strat de 20-25 microni grosime. După aceea, piesele se pun la fiert în apă distilată, placate cu cupru într-un electrolit pirofosfat până se obține un strat de 1-2 microni, după care sunt supuse lipirii fără acid. Rezistența de aderență a acoperirii cu nichel-fosfor cu baza de ferită este de 60-70 kg/cm2.

În plus, placarea cu nichel chimic este tipuri diferite ceramica, cum ar fi ultra-porțelan, cuarț, steatit, piezoceramic, ticond, termocond etc.

Tehnologia de nichelare constă în următoarele operații: piesele se degresează cu alcool, se spală în apă fierbinte și se usucă.

După aceea, pentru piesele din ticond, termocond și cuarț, suprafața acestora este sensibilizată cu o soluție care conține 10 g/l clorură de staniu SnCl 2 și 40 ml/l acid clorhidric. Aceasta operatie se realizeaza cu o perie sau prin frecare cu o saiba de lemn umezita cu o solutie, sau prin scufundarea pieselor intr-o solutie timp de 1-2 minute. Apoi suprafața pieselor este activată într-o soluție de clorură de paladiu PdCl 2 2H 2 O.

Pentru ultra-porțelan se folosește o soluție încălzită cu o concentrație de PdCl 2 ·2H 2 O 3-6 g/l și cu un timp de imersie de 1 sec. Pentru tikond, termocond și cuarț, concentrația scade la 2-3 g/l cu o creștere a expunerii de la 1 la 3 minute, după care piesele sunt scufundate într-o soluție care conține hipofosfit de calciu Ca (H 2 PO 2) 2 într-un cantitate de 30 g/l, fără încălzire, timp de 2-3 minute.

Piesele din ultra-portelan cu suprafata activata sunt agatate timp de 10-30 de secunde. într-o baie de pre-nichelare cu o soluție alcalină, după care piesele sunt spălate și agățate din nou în aceeași baie pentru a forma un strat de o anumită grosime.

Piesele realizate din tikond, termocond și cuarț după tratamentul cu hipofosfit de calciu sunt nichelate în soluții acide.

Depunerea chimică a nichelului din compușii carbonilici. La încălzirea vaporilor de nichel tetracarbonil Ni(CO)4 la o temperatură de 280°±5, are loc reacția de descompunere termică a compușilor carbonilici cu depunerea de nichel metalic. Procesul de precipitare are loc într-un recipient închis ermetic la presiune atmosferică. Atmosfera este formată din 20-25% (în volum) nichel tetracarbonil și 80-75% monoxid de carbon CO. Amestecul de oxigen în gaz nu este admisibil mai mult de 0,4%. Pentru depunerea uniformă, circulația gazului trebuie creată la o viteză de alimentare de 0,01-0,02 m/s și inversarea direcției de alimentare la fiecare 30-40 de secunde. . Pregătirea pieselor pentru acoperire este pentru a îndepărta oxizii și grăsimea. Viteza de depunere a nichelului este de 5-10 microni/min. Nichelul precipitat are suprafata mata, nuanță gri închis, structură cristalină fină, duritate 240-270 Vickers și porozitate relativ scăzută.

Rezistența de aderență a acoperirii la metalul produselor este foarte scăzută, iar pentru a o crește la valori satisfăcătoare este necesar un tratament termic la 600-700°C timp de 30-40 de minute.

Nichelul este utilizat pe scară largă în inginerie mecanică și fabricarea de instrumente, precum și în diverse industrii. In industria alimentara, nichelul inlocuieste acoperirile de staniu, iar in domeniul opticii s-a raspandit datorita procedeului de placare a metalului cu nichel negru. Nichelul se aplică pieselor din metale neferoase și oțel pentru a crește rezistența produselor la uzura mecanică și protecția împotriva coroziunii. Prezența fosforului în nichel face ca filmul să se apropie ca duritate de un film de crom!

Procedura de nichelare

Placarea cu nichel este aplicarea pe suprafața unei părți a unui strat de nichel, care are de obicei o grosime de 1 până la 50 de microni. Acoperirile cu nichel sunt de culoare neagră lucioasă sau mat, dar, indiferent de acest lucru, oferă o protecție fiabilă metalului în medii agresive (acizi, alcalii) și la temperaturi ridicate.

Înainte de procesul de nichelare, produsul trebuie pregătit. Se tratează cu șmirghel pentru a îndepărta pelicula de oxid, se șterge cu o perie, se spală cu apă, se degresează la cald. soluție de sifon si spalat din nou. Acoperirile cu nichel tind să-și piardă strălucirea inițială în timp, așa că adesea acoperă stratul de nichel cu un strat de crom mai stabil.

Nichelul aplicat direct pe oțel este catodic și protejează materialul pur mecanic. Discontinuitatea stratului de protecție contribuie la formarea perechilor de coroziune, în care oțelul acționează ca un electrod solubil. Ca rezultat, sub acoperire se formează coroziune, distrugând substratul de oțel și provocând decojirea stratului de nichel. Pentru a preveni acest lucru, metalul trebuie întotdeauna acoperit cu un strat gros de nichel.

Acoperirile cu nichel pot fi aplicate pe fier, cupru, aliajele acestora, precum și tungsten, titan și alte metale. Metalele precum plumbul, cadmiul, staniul, plumbul, antimoniul și bismutul nu pot fi placate cu nichelare chimică. La placarea cu nichel a produselor din oțel, se obișnuiește să se aplice un substrat de cupru.

Acoperirile cu nichel sunt utilizate în diverse industrii în scopuri speciale, de protecție și decorative, precum și ca substrat. Tehnologia de placare cu nichel este utilizată pentru a restaura piesele auto uzate și piesele de mașini, acoperirea echipamentelor chimice, instrument medical, instrumente de măsurare, articole de uz casnic, piese care sunt operate cu sarcini ușoare în condiții de frecare uscată sau expunere la alcalii puternici.

Tipuri de placare cu nichel

În practică, sunt cunoscute două tipuri de placare cu nichel - electrolitică și chimică. Această din urmă metodă este oarecum mai costisitoare decât metoda electrolitică, totuși, este capabilă să ofere posibilitatea creării unui strat uniform de calitate și grosime pe orice suprafață, dacă este îndeplinită condiția de acces la soluție la acestea.

placare electrolitică cu nichel

Acoperirile electrolitice se caracterizează printr-o anumită porozitate, în funcție de minuțiozitatea pregătirii substratului și de grosimea stratului de protecție. Pentru a organiza o protecție împotriva coroziunii de înaltă calitate, este necesară absența completă a porilor; pentru aceasta, se obișnuiește placarea cu cupru a unei piese metalice sau aplicarea unui strat multistrat, care este mai fiabil decât un singur strat, chiar și cu o grosime egală.

Pentru a face acest lucru, trebuie să pregătiți un electrolit. Luați 30 de grame de sulfat de nichel, 3,5 grame de clorură de nichel și 3 grame de acid boric la 100 de mililitri de apă, turnați acest electrolit într-un recipient. Placarea cu nichel a oțelului sau a cuprului necesită anozi de nichel, care ar trebui să fie coborâți în electrolit.

O parte ar trebui să fie atârnată pe un fir între electrozii de nichel. Firele care provin de la plăcile de nichel trebuie conectate între ele. Piesele sunt conectate la polul negativ al sursei de curent, iar firele la cel pozitiv. Apoi trebuie să includeți un reostat în circuit pentru a regla curentul și un miliampermetru. Alegeți o sursă de curent continuu care are o tensiune de 6V sau mai puțin.

Curentul trebuie pornit aproximativ douăzeci de minute. Apoi piesa trebuie îndepărtată, spălată și uscată. Produsul este acoperit cu un strat mat de nichel gri. Pentru ca stratul de protecție să devină strălucitor, acesta trebuie lustruit. Cu toate acestea, atunci când lucrați, fiți conștient de deficiențele semnificative placare electrolitică cu nichel acasă - depunere neuniformă pe suprafața de relief de nichel și imposibilitatea acoperirii găurilor adânci și înguste, precum și a cavităților.

Nichelare chimică

Pe lângă metoda electrolitică, încă una, foarte calea ușoară pentru acoperirea fierului sau a oțelului lustruit cu un strat subțire, dar durabil de nichel. Se obișnuiește să se ia o soluție de 10% de clorură de zinc și să se adauge treptat la o soluție de sulfat de nichel până când lichidul devine verde strălucitor. După aceea, lichidul trebuie încălzit până la fierbere, este mai bine să folosiți un vas de porțelan pentru aceasta.

În acest caz, apare o turbiditate caracteristică, însă nu are niciun efect asupra procesului de nichelare a pieselor. Când aduceți lichidul la fierbere, ar trebui să coborâți obiectul care urmează să fie nichelat în el. Pre-curățați piesa și degresați. Produsul trebuie să fiarbă în soluție timp de aproximativ o oră, adăugați apă distilată din când în când pe măsură ce se evaporă.

Dacă observați în timpul fierberii că lichidul și-a schimbat culoarea de la verde aprins la verde deschis, atunci trebuie să adăugați puțin sulfat de nichel pentru a obține culoarea originală. După timpul specificat, îndepărtați produsul din soluție, clătiți cu apă în care se dizolvă puțină cretă și uscați bine. Oțel sau fier lustruit placat printr-un proces similar de nichelare, acest strat de protecție ține foarte bine.

Procedura de nichelare chimică se bazează pe reacția de reducere a nichelului dintr-o soluție apoasă a sărurilor sale folosind hipofosfit de sodiu și alți reactivi chimici. Soluțiile care sunt utilizate pentru placarea chimică cu nichel sunt acide cu un nivel de pH de 4-6,5 și alcaline cu o valoare a pH-ului peste 6,5.

Este recomandabil să folosiți soluții acide pentru acoperirea metalelor feroase, alamei și cuprului. Alcaline sunt destinate oțelurilor inoxidabile. O soluție acidă, în comparație cu o soluție alcalină, oferă o suprafață mai netedă părții lustruite. O altă caracteristică importantă a soluțiilor acide este probabilitatea mai mică de autodescărcare atunci când pragul de temperatură de funcționare este depășit. Soluțiile alcaline garantează o aderență mai fiabilă a filmului de nichel la metalul de bază.

Toate soluțiile apoase pentru nichelare sunt universale, adică potrivite pentru toate metalele. Apa distilată este folosită pentru nichelarea chimică, dar puteți folosi și condens din frigider de uz casnic. Reactivii chimici sunt potriviți puri - cu denumirea „H” pe etichetă.

Secvența de realizare a soluției este următoarea. Toate substanțele chimice, cu excepția hipofosfitului de sodiu, trebuie dizolvate în apă folosind articole de email. Apoi încălziți soluția la temperatura de funcționare, dizolvați hipofosfitul de sodiu și puneți piesele în soluție. Cu un litru de soluție, este posibilă piesele placate cu nichel care au o suprafață de până la 2 dm2.

Acoperiri negre

Straturile de nichel negru sunt aplicate cu speciale si scop decorativ. Proprietățile lor de protecție sunt foarte scăzute, așa că se obișnuiește să le aplice pe un substrat obișnuit de nichel, zinc sau cadmiu. Produsele din oțel trebuie mai întâi galvanizate, iar cuprul și alama trebuie să fie placate cu nichel.

Placarea cu nichel negru este dură, dar fragilă, mai ales atunci când este groasă. În practică, se opresc la o valoare a grosimii de 2 microni. Baia de nichel pentru astfel de acoperiri, de regulă, conține o cantitate mare de tiocianat și zinc. Aproape jumătate din nichel este prezent în acoperire, în timp ce restul de 50% sunt sulf, azot, zinc și carbon.

Băile de nichelare neagră din aluminiu sau oțel se prepară de obicei prin dizolvarea tuturor componentelor în apă caldă și filtrarea cu hârtie de filtru. Dacă apar dificultăți în timpul dizolvării acidului boric, atunci acesta este dizolvat separat în apă, care este încălzită la 70 de grade Celsius. Obținerea unui negru profund depinde de alegerea valorii corecte a densității de curent.

Băi nichelate

În ateliere se folosește pe scară largă o baie, care constă din 3 componente principale: acid boric, sulfat și clorură. Sulfatul de nichel este o sursă de ioni de nichel. Clorura afectează în mod semnificativ funcționarea anozilor de nichel, concentrația sa în baie nu este standardizată cu precizie. În băile fără clorură are loc o pasivare puternică a nichelului, după care conținutul de nichel din baie scade, iar rezultatul este o scădere a eficienței curentului și o scădere a calității acoperirilor.

Anozii în prezența clorurilor se dizolvă în cantități suficiente pentru desfășurarea normală a procesului de nichelare cu cupru sau aluminiu. Clorurile cresc conductivitatea băii și funcționarea acesteia atunci când sunt contaminate cu zinc. Acidul boric ajută la menținerea pH-ului la un anumit nivel. Eficacitatea acestei acțiuni depinde în mare măsură de concentrația de acid boric.

Ca clorura se poate folosi clorura de sodiu, zinc sau magneziu. Sunt utilizate pe scară largă băile cu sulfat de wați, care conțin ca aditiv săruri conductoare de electricitate, care cresc conductivitatea electrică a băilor și îmbunătățesc aspect acoperiri de protecție. Cel mai folosit dintre aceste săruri este sulfatul de magneziu (aproximativ 30 de grame pe litru).

Sulfatul de nichel este introdus cel mai adesea la o concentrație de aproximativ 250-350 de grame pe litru. Recent, a existat o tendință de limitare a sulfatului de nichel - mai puțin de 200 g/l, ceea ce ajută la reducerea semnificativă a pierderilor de soluție.

Concentrația de acid boric este de 25-40 de grame pe litru. Sub 25 g/l, există o tendință crescută a băii de alcalinizare rapidă. Și excesul nivel acceptabil este considerat nefavorabil din cauza posibilei cristalizări a acidului boric și a depunerii cristalelor pe pereții băii de nichel și ai anozilor.

Baia cu nichel funcționează în diferite intervale de temperatură. Cu toate acestea, placarea cu nichel la domiciliu este rar folosită la temperatura camerei. Nichelul se desprinde adesea de acoperirile aplicate în băi reci, așa că baia trebuie încălzită la cel puțin 30 de grade Celsius. Densitatea de curent este aleasă experimental, astfel încât acoperirea să nu ardă.

Baia de sodiu funcționează în mod fiabil într-un interval larg de pH. Anterior, pH-ul a fost menținut la un nivel de 5,4-5,8, motivat de mai puțină agresivitate și abilități mai mari de acoperire ale băii. Cu toate acestea, valorile ridicate ale pH-ului provoacă o creștere semnificativă a tensiunilor în acoperirea cu nichel. Prin urmare, în majoritatea băilor, pH-ul este de 3,5-4,5.

Subtilitățile nichelării

Aderența filmului de nichel la metal este relativ scăzută. Această problemă se poate rezolva cu tratament termic folii de nichel. Procedura de difuzie la temperatură joasă constă în încălzirea produselor nichelate la o temperatură de 400 de grade Celsius și menținerea pieselor timp de o oră la această temperatură.

Dar amintiți-vă că dacă piesele care sunt nichelate au fost întărite (cârlige, cuțite și arcuri), atunci la o temperatură de 400 de grade pot fi eliberate, pierzând din duritate - calitatea lor principală. Prin urmare, difuzia la temperatură scăzută într-o astfel de situație se realizează la o temperatură de aproximativ 270-300 de grade, cu o expunere de până la 3 ore. Un astfel de tratament termic poate crește, de asemenea, duritatea acoperirii cu nichel.

Băile moderne de nichel necesită echipamente speciale pentru placarea cu nichel și agitarea soluției apoase pentru a intensifica procesul de nichelare și a reduce riscul de pitting - formarea de mici depresiuni în acoperire. Agitarea baii dupa aceasta atrage dupa sine necesitatea unei filtrari continue pentru a elimina contaminantii.

Agitarea cu o tijă catodică mobilă nu este la fel de eficientă ca utilizarea aerului comprimat în acest scop și, printre altele, necesită un ingredient special care elimină spuma.

Îndepărtarea placajului cu nichel

Acoperirile de nichel de pe oțel sunt de obicei îndepărtate în băi de acid sulfuric diluat. Adăugați la 20 de litri apă rece porții de 30 litri de acid sulfuric concentrat cu agitare constantă. Controlați ca temperatura să nu depășească 60 de grade Celsius. După răcire la temperatura camerei a băii, densitatea acesteia ar trebui să atingă 1,63.

Pentru a reduce riscul de însămânțare a materialului din care este realizat substratul, în baie se adaugă glicerină în cantitate de 50 de grame pe litru. Căzile sunt de obicei făcute din plastic vinil. Produsele sunt atârnate pe tija din mijloc, care este conectată la plusul sursei de curent. Tijele pe care sunt fixate foile de plumb sunt conectate la minusul sursei de curent.

Asigurați-vă că temperatura băii nu depășește 30 de grade, deoarece soluția fierbinte acționează agresiv asupra substratului. Densitatea de curent ar trebui să fie de 4 A / dm2, dar este permisă o schimbare de tensiune de 5-6 volți.

Adăugați prin anumit timp acid sulfuric concentrat pentru a menține densitatea la 1,63. Pentru a preveni diluarea băii, scufundați articolele în baie după pre-uscare. Controlul procesului nu este dificil, deoarece densitatea curentului scade brusc în momentul îndepărtării nichelului.

Astfel, placarea cu nichel este cel mai popular proces de galvanizare. Placarea cu nichel se distinge prin duritate, rezistență ridicată la coroziune, preț rezonabil al placajului cu nichel, reflectivitate bună și rezistivitate electrică.