Eine der Haupteigenschaften der chemischen Vernickelung ist ihre Korrosionsbeständigkeit. Die chemische Vernickelung wird auf mechanischen Metallteilen (Stähle, Aluminium- oder Kupferlegierungen) verwendet, wenn ein Schutz vor Oxidation und Korrosion durch äußere Einflüsse erforderlich ist.
Sie wird beispielsweise zum Schutz von Teilen von Industriemaschinen (Verpackungsmaschinen, Werkzeugmaschinen, Textilmaschinen), verschiedenen mechanischen Vorrichtungen (pneumatische Ventile, Stellantriebe, Armaturen) und im Automotive-Bereich (Bremskolben, interne Komponenten, Zahnräder) eingesetzt.
Die chemische Vernickelung ermöglicht es, die Korrosionsbeständigkeit durch die chemische Beständigkeit der abgeschiedenen Nickelschicht zu erhöhen. Die Schicht besteht aus einer binären Nickel-Phosphor-Legierungsschicht (NiP) mit Phosphorkonzentrationen von 5 bis 13 %. Diese Legierung weist eine hohe Beständigkeit gegen chemische Angriffe auf. Sie wird nicht von neutralen Salzlösungen angegriffen und widersteht gut alkalischen oder leicht sauren Umgebungen. Die chemische Nickelschicht wird nicht von chemischen Stoffen angegriffen, die üblicherweise in Innen- oder Außenbereichen sowie in zivilen, industriellen oder straßennahen Umgebungen vorkommen.
Die chemische Nickelschicht schützt daher vor Korrosion, da sie als Barriere dient und das Basismaterial von äußeren aggressiven Stoffen isoliert, wodurch korrosive Angriffspunkte verhindert, verzögert oder begrenzt werden. Jede Diskontinuität der Schicht (Defekte, Porosität, Einschlüsse, Risse) kann einen Korrosionsansatz verursachen.
Die Schichtdicke hat einen großen Einfluss darauf, ob diese Diskontinuitäten vorhanden sind oder nicht. Je dicker die Schicht ist, desto geringer ist die „Porosität“ der Schicht und desto weniger mögliche Korrosionsansatzpunkte gibt es.
Die Wahl der richtigen Schichtdicke der chemischen Vernickelung für die Korrosionsbeständigkeit hängt vom zu schützenden Grundmaterial ab. Das Korrosionsverhalten variiert je nach Basismaterial, da elektrochemische Faktoren zwischen Basis und Beschichtung ins Spiel kommen.
Neben dem Grundmaterial und der Dicke gibt es viele andere Faktoren, die die Korrosionsbeständigkeit von vernickelten Teilen beeinflussen. Weitere Informationen finden Sie im Artikel Faktoren, die die Korrosionsbeständigkeit der chemischen Vernickelung beeinflussen .
Handelt es sich bei dem Grundmaterial um eine Eisenlegierung, ist es sehr wichtig, dass die Schicht keine Porosität aufweist. Bei Stählen kann jede Diskontinuität der Schicht einen Korrosionsansatz am Grundmaterial in einer aggressiven Umgebung verursachen. Darüber hinaus kann aufgrund des unterschiedlichen Reduktionspotenzials zwischen Nickel und Basismaterial bei diesen Materialien ein Phänomen der galvanischen Korrosion auftreten.
Bei Anwendungen, bei denen das vernickelte Teil mit Wasser, Feuchtigkeit oder aggressiven Substanzen in Kontakt kommen kann, ist es daher notwendig, stets größere Dicken in Abhängigkeit von der Aggressivität der Umgebung vorzusehen. In der folgenden Tabelle sind die empfohlenen Dickenwerte angegeben.
Eine ähnliche Betrachtung gilt für Aluminiumlegierungen, mit einer kleinen Klarstellung. Die Korrosionsbeständigkeit der chemischen Vernickelung auf Aluminium ist kritischer, da sie unter einem Phänomen der Unterwanderungskorrosion leiden kann.
Um dieses Problem zu lösen, haben wir unseren Vorbereitungs- und Aktivierungsprozess für Aluminiumlegierungen optimiert. Dies ermöglicht es uns, eine maximale Korrosionsbeständigkeit zu gewährleisten, sodass wir die chemische Vernickelung auf sicherheitsrelevante Aluminiumbauteile im Automotive-Bereich (Bremskolben) anwenden, bei denen eine Korrosionsbeständigkeit von 720 Stunden im Salzsprühtest (<5 % korrodierte Fläche) erforderlich ist.
Es wurde eine spezielle chemische Vernickelungsbehandlung entwickelt, um die Korrosionsbeständigkeit von Aluminiumlegierungen zu maximieren: die Niplate eXtreme-Behandlung .
Bei einem Basismaterial aus Kupferlegierung hingegen hat das Vorhandensein von Porosität nur einen sehr geringen Einfluss auf das Korrosionsverhalten des beschichteten Werkstücks. Dies liegt daran, dass das Grundmaterial und die Schicht ein sehr ähnliches Reduktionspotenzial haben und somit kein galvanisches Paar entsteht. Darüber hinaus weisen Kupferlegierungen eine höhere Korrosionsbeständigkeit auf; daher bleibt die Korrosion bei einem Korrosionsansatz begrenzter.
Kupferlegierungsteile mit chemischer Vernickelung können in maritimer Umgebung auch im eingetauchten Zustand mit begrenzten Vernickelungsdicken (15-20 µm) verwendet werden.
Die Wahl der Dicke ist nicht immer einfach und unkompliziert, auch weil die Anwendungen der vernickelten Teile sehr vielfältig sind. Manchmal lässt sich die richtige Dicke erst durch eine Erprobung unter realen Einsatzbedingungen festlegen.
In der folgenden Tabelle sind Richtwerte für die Dicke der chemischen Vernickelung in Abhängigkeit von der Betriebsbedingung angegeben.
| Betriebsbedingung | Beschreibung | Beschichtungsdicke auf Eisen- und Aluminiumlegierungen | Beschichtungsdicke auf Kupferlegierungen |
|---|---|---|---|
| 1 - Leicht | Verwendung in Innenräumen in warmer und trockener Atmosphäre | 8±2 µm | 5±2 µm |
| 2 - Mäßig schwer | Innenraum, in dem Kondensation auftreten kann. Industrielle Innenräume unter trockenen Bedingungen. | 15±2 µm | 8±2 µm |
| 3 - Schwer | Verwendung im Freien mit häufigem Benetzen durch Regen, Feuchtigkeit oder Wasser. | 30±3 µm | 15±2 µm |
| 4 - Extrem schwer | Verwendung im Freien in maritimer Umgebung und unter aggressiven Umgebungsbedingungen mit häufigem Benetzen durch Regen, Feuchtigkeit oder Wasser, das Salze mit neutralem oder leicht alkalischem pH-Wert enthält. | 50±5 µm | 20±2 µm |
Für weitere Informationen oder eine Beratung zur richtigen Behandlungsdicke kontaktieren Sie uns gerne.
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