Chemisch abgeschiedene Nickelbeschichtungen werden aufgrund ihrer Korrosionsbeständigkeit häufig auf mechanische Teile aufgetragen.
Die chemische Nickelschicht weist in der Tat eine hohe chemische Beständigkeit und eine gleichmäßige Dicke auf. Diese Eigenschaften ermöglichen es, eine Barriere zwischen der Basislegierung und der Außenumgebung zu schaffen, wodurch die Korrosionsbeständigkeit des Teils erheblich erhöht wird.
Dieser Korrosionsschutzmechanismus unterscheidet sich völlig von anderen Beschichtungen wie der Verzinkung von Eisen/Stahl. Im Falle der Verzinkung wirkt die Zinkschicht auf der Oberfläche im Vergleich zum Basismetall als Opferanode. Die Zinkschicht hat keine chemische Beständigkeit, sondern korrodiert früher als der Basisstahl. Gerade diese Eigenschaft, gegenüber Eisen als Opferanode zu wirken, ermöglicht es, die Basis vor Korrosion zu schützen.
Die chemische Nickelbeschichtung schützt vor Korrosion, indem sie eine Barriere gegen die Außenumgebung bildet. Mögliche Korrosionsauslöser sind Bereiche, in denen die Beschichtung nicht kontinuierlich ist.
Die Kontinuität und Integrität der Beschichtung und damit der Grad des Korrosionsschutzes hängen von den Faktoren ab, die die Kontinuität der Schicht beeinträchtigen können. Das Ergebnis wird am meisten durch die vor der chemischen Vernickelung durchgeführten Bearbeitungen beeinflusst.
Die wichtigsten Faktoren sind:
Die Art der chemischen Vernickelung, chemisches Nickel mit mittlerem oder hohem Phosphorgehalt, beeinflusst die Korrosionsbeständigkeit. Die chemische Vernickelung mit hohem Phosphorgehalt weist in der Tat bei gleicher Dicke eine größere Gleichmäßigkeit und Kontinuität der Schicht auf.
Daher haben Teile, die mit chemischem Nickel mit hohem Phosphorgehalt Niplate 500 beschichtet sind, im Allgemeinen ein besseres Korrosionsverhalten als Teile mit chemischem Nickel mit mittlerem Phosphorgehalt Niplate 600.
Die Beschichtungsdicke beeinflusst auch die Korrosionsbeständigkeit. Hier gilt, je dicker die Beschichtung, desto größer ist die Abdeckung, Kontinuität und Gleichmäßigkeit der Beschichtung.
Die gewählte Dicke hängt stark von der Anwendung, der Art des chemischen Nickels und vom Grundmaterial des Werkstücks ab. Im Allgemeinen gilt, dass wenn eine hohe Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist, die Beschichtungsdicke bei Eisen- oder Aluminiumlegierungsteilen größer als 20 µm sein sollte. Für Kupferlegierungsteile genügt eine Dicke von 10 µm.
Das Korrosionsverhalten hängt stark von der beschichteten Metalllegierung ab. Dies liegt daran, dass an der Grenzfläche zwischen dem Grundmetall und der Beschichtung eine galvanische Kopplung zwischen den beiden Metallen entsteht, was zur Korrosionsbeschleunigung führen kann:
Die beste Korrosionsbeständigkeit wird bei Bauteilen erzielt, die durch mechanische Bearbeitung hergestellt werden. Dies liegt daran, dass die mechanische Bearbeitung im Gegensatz zum Gießen eine Oberfläche mit besserem Finish, geringerer Rauheit und ohne Porosität gewährleistet.
Die gegossenen Teile, sei es Aluminium oder Gusseisen, weisen auf der Oberfläche Porositäten, Einschlüsse oder andere Defekte auf, die die Kontinuität der Schicht beeinträchtigen und somit das Auslösen von Korrosion ermöglichen.
Auch die Geometrie des Werkstücks kann die Korrosionsbeständigkeit beeinflussen. Tatsächlich können scharfe Kanten oder Gewinde in diesen Bereichen die Kontinuität der Beschichtung beeinträchtigen und somit Bereiche schaffen, an denen Korrosion einsetzen kann. Um die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern, ist es daher ratsam, die Kanten des Teils wo möglich abzurunden.
Die Art der mechanischen Bearbeitung, die zur Herstellung der Oberfläche verwendet wird, und die Rauheit der Oberfläche beeinflussen die Korrosionsbeständigkeit (insbesondere bei Eisen- und Aluminiumlegierungen) erheblich.
Denn wo die Oberflächenrauheit hoch ist (> 1,00 Ra) oder das Material Materialausrisse, Grate oder Aufwerfungen aufweist, kann es leicht zu Korrosionsauslösern kommen. Dies liegt daran, dass die Beschichtung in diesen Bereichen die Oberfläche nicht kontinuierlich abdeckt.
Die Faktoren, die die Korrosionsbeständigkeit beeinflussen, sind zahlreich und es ist schwierig, sie zusammenzufassen, auch weil sie miteinander verbunden sind. Die Wahl der Behandlungsspezifikationen hängt auch stark von der Verwendung des Teils ab.
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