Товщина хімічного нікелювання для корозійної стійкості
Одна з основних властивостей процесу хімічного нікелювання — його корозійна стійкість. Хімічне нікелювання застосовується для металевих механічних деталей (зі сталі, алюмінієвих або мідних сплавів), коли потрібен захист від оксидування та корозії під дією зовнішніх агентів.
Його використовують, наприклад, для захисту деталей промислового обладнання (пакувальні машини, металорізальні верстати, текстильні машини), різних механічних пристроїв (пневматичні клапани, виконавчі механізми, фітинги) та в автомобільній промисловості (гальмівні поршні, внутрішні компоненти, зубчасті колеса).
Хімічне нікелювання дає змогу підвищити корозійну стійкість завдяки хімічній стійкості осадженого шару нікелю. Шар складається з бінарного сплаву нікелю та фосфору Ni-P з вмістом фосфору від 5 до 13 %. Цей сплав має високу стійкість до хімічного впливу. Він не роз’їдається нейтральними сольовими розчинами, добре витримує лужні або слабокислотні середовища. Шар хімічного нікелю не зазнає руйнівного впливу хімічних агентів, які зазвичай присутні в атмосфері всередині та поза межами будівель цивільного й промислового призначення, а також у дорожньому середовищі.
Отже, шар хімічного нікелю захищає від корозії, оскільки виконує роль бар’єра та ізолює основний матеріал від зовнішніх агресивних агентів, запобігаючи утворенню осередків корозійного ураження, затримуючи або обмежуючи його. Будь-яке порушення суцільності шару (дефекти, пористість, включення, тріщини) може стати причиною виникнення корозії.
Товщина суттєво впливає на наявність таких порушень суцільності. Чим більша товщина, тим менша «пористість» шару, а отже, менше місць можливого виникнення корозії.
Вплив основного матеріалу на вибір товщини хімічного нікелювання
Вибір правильної товщини хімічного нікелювання з огляду на потрібну корозійну стійкість залежить від основного матеріалу, який необхідно захистити. Корозійна поведінка змінюється залежно від основного матеріалу, оскільки між основою та покриттям діють електрохімічні чинники.
Окрім основного матеріалу та товщини, існує багато інших факторів, що впливають на корозійну стійкість нікельованих деталей. Докладніше про це читайте у статті Фактори, що впливають на корозійну стійкість хімічного нікелювання .
Товщина нікелювання на залізних сплавах
Якщо основним матеріалом є залізний сплав, відсутність пористості шару має дуже важливе значення. На сталях будь-яке порушення суцільності шару може спричинити початок корозії основного матеріалу в агресивному середовищі. Крім того, через різницю потенціалів відновлення між нікелем і основним матеріалом на таких матеріалах може виникати гальванічна корозія.
Тому в разі застосувань, коли нікельована деталь може контактувати з водою, вологою або агресивними речовинами, необхідно передбачати дедалі більшу товщину зі зростанням агресивності середовища. У таблиці нижче наведено рекомендовані значення товщини.
Товщина нікелювання на алюмінієвих сплавах
Для алюмінієвих сплавів можна навести міркування, аналогічні тим, що стосуються залізних сплавів, з одним невеликим уточненням. Забезпечення корозійної стійкості хімічного нікелевого покриття на алюмінії є складнішим, оскільки може виникати підплівкова корозія.
Щоб вирішити цю проблему, ми оптимізували наш процес підготовки та активації алюмінієвих сплавів. Це дозволяє нам гарантувати максимальну корозійну стійкість: ми наносимо хімічне нікелеве покриття на відповідальні алюмінієві деталі в автомобільній промисловості (гальмівні поршні), для яких потрібна корозійна стійкість протягом 720 год у соляному тумані (<5 % корозійно ураженої площі).
Для максимального підвищення корозійної стійкості алюмінієвих сплавів розроблено спеціальний процес хімічного нікелювання — Niplate eXtreme .
Товщина нікелювання на мідних сплавах
Якщо основним матеріалом є мідний сплав, наявність пористості майже не впливає на корозійну поведінку деталі з покриттям. Це пов’язано з тим, що основний матеріал і шар мають дуже близькі потенціали відновлення, тому гальванічна пара не утворюється. Крім того, мідні сплави мають вищу корозійну стійкість, тож у разі виникнення корозії її поширення є більш обмеженим.
Деталі з мідних сплавів із хімічним нікелюванням можна використовувати в морському середовищі, зокрема й при зануренні, з невеликою товщиною нікелювання (15–20 мкм).
Рекомендовані значення товщини нікелювання
Вибір товщини не завжди простий і очевидний, зокрема й тому, що сфери застосування нікельованих деталей дуже різноманітні. Іноді правильну товщину можна визначити лише експериментально, в реальних умовах експлуатації.
У наведеній нижче таблиці подано орієнтовні значення товщини хімічного нікелювання залежно від умов експлуатації.
| Умови експлуатації | Опис | Товщина покриття на залізних та алюмінієвих сплавах | Товщина покриття на мідних сплавах |
|---|---|---|---|
| 1 - Легкі | Використання в приміщенні в теплій і сухій атмосфері | 8±2 мкм | 5±2 мкм |
| 2 - Помірні | Приміщення, де можливе утворення конденсату. Промислові приміщення в сухих умовах. | 15±2 мкм | 8±2 мкм |
| 3 - Важкі | Використання просто неба з частим зволоженням дощем, вологою або водою. | 30±3 мкм | 15±2 мкм |
| 4 - Надзвичайно важкі | Використання просто неба в морському середовищі та в агресивних умовах із частим зволоженням дощем, вологою або водою, що містить солі та має нейтральний або слабколужний pH. | 50±5 мкм | 20±2 мкм |
Щоб отримати додаткову інформацію або поради щодо правильної товщини покриття, звертайтеся до нас.
Безкоштовний ресурс
Товщина покриття в технічному посібнику
Допуски, вибір товщини та взаємозв’язок із корозійною стійкістю
- Допуск ±10 % (мін. ±2 мкм)
- Товщина залежно від умов експлуатації
- Вплив основного матеріалу
Ing. Giacomo Bordiga
