Propriétés du nickelage chimique
Alliages recouvrables et adhérence
Les traitements de nickelage chimique de la famille NIPLATE® peuvent être appliqués à la plupart des alliages métalliques utilisés en mécanique de précision. L’un des principaux points forts de ce procédé est l’excellente adhérence du revêtement au matériau de base, obtenue grâce à la liaison chimique qui s’établit entre l’alliage nickel-phosphore déposé et le substrat métallique correctement préparé.
L’adhérence n’est toutefois pas une propriété « automatique » : elle dépend directement du matériau de base, de son état métallurgique et de la condition de surface dans laquelle la pièce arrive au traitement.
Le rôle de la préparation de surface
Le procédé de nickelage chimique prévoit une séquence contrôlée de prétraitements chimiques visant à éliminer les contaminants, les oxydes et les films superficiels, en activant la surface avant le dépôt du revêtement NIPLATE®.
Cette phase est fondamentale pour garantir :
- l’amorçage correct de la réaction autocatalytique ;
- la continuité de la couche déposée ;
- une résistance élevée à l’arrachement du revêtement en service.
Dans de nombreux cas, les prétraitements chimiques sont suffisants. Toutefois, certains alliages ou certains états métallurgiques nécessitent des prétraitements mécaniques supplémentaires.
Alliages critiques et prétraitements mécaniques
Certains matériaux présentent naturellement des surfaces plus difficiles à activer d’un point de vue chimique. C’est le cas, en particulier, de :
- aciers inoxydables, en raison de la présence d’une couche passive stable ;
- aciers soumis à des traitements thermochimiques tels que la cémentation, qui présentent des surfaces chimiquement altérées ou oxydées ;
- alliages de titane, caractérisés par des oxydes de surface passifs.
Pour ces alliages, un prétraitement mécanique de micro-sablage est généralement nécessaire ; il a pour objectif d’éliminer la couche superficielle passive ou altérée et de favoriser l’ancrage initial du revêtement.
Le micro-sablage entraîne une augmentation de la rugosité de surface, typiquement comprise entre Ra 1,00 et 1,60 µm, valeur qui doit être évaluée en fonction des exigences fonctionnelles du composant.
Traitements thermiques et adhérence
Dans le cas des aciers inoxydables et des aciers traités thermochimiquement, l’adhérence du revêtement peut être encore améliorée au moyen d’un traitement thermique après le nickelage chimique, effectué à des températures égales ou supérieures à 250 °C.
Ce traitement contribue à stabiliser l’interface entre le revêtement et le matériau de base, en augmentant l’adhérence.
Alliages recouvrables et prétraitements recommandés
Le tableau suivant récapitule, à titre indicatif, les principaux matériaux de base et la nécessité de prétraitements mécaniques avant le nickelage chimique :
| Alliage | Pré-traitement mécanique |
|---|---|
| Acier au carbone | Aucun prétraitement mécanique nécessaire |
| Acier cémenté | Sablage nécessaire |
| Acier inox | Sablage nécessaire |
| Alliages d’aluminium | Aucun prétraitement mécanique nécessaire |
| Alliages de cuivre | Aucun prétraitement mécanique nécessaire |
| Alliages de titane | Sablage nécessaire |
Ces indications doivent être considérées comme des lignes directrices générales : l’état du matériau, l’usinage et l’application finale peuvent nécessiter des évaluations spécifiques.
CONSEILS PRATIQUES
- Identifier toujours clairement sur le plan le matériau de base à recouvrir.
- Le matériau ne doit pas présenter de magnétisme résiduel, susceptible de créer des défauts de rugosité excessive.
- Les pièces doivent être propres ou protégées avec des huiles facilement solubles dans des détergents aqueux.
- Aucun contaminant de surface ne doit être présent s’il n’est pas éliminable par les prétraitements habituels (huiles lourdes, pâtes de polissage, résidus d’adhésifs, traces de marqueur, etc.).
- La surface ne doit pas présenter de défauts tels que fissures, porosité, bavures, oxydations profondes, inclusions ou scories de soudure, susceptibles de compromettre l’adhérence et la qualité du revêtement.
En résumé, la bonne adhérence d’un revêtement de nickelage chimique résulte d’une combinaison maîtrisée du matériau de base, de la préparation de surface et du procédé. Une évaluation attentive de ces facteurs est essentielle pour obtenir des performances fiables et reproductibles dans le temps.