Stopy nadające się do powlekania i przyczepność

Zabiegi niklowania chemicznego z rodziny NIPLATE® można stosować na większości stopów metali wykorzystywanych w mechanice precyzyjnej. Jedną z głównych zalet tego procesu jest doskonała przyczepność powłoki do materiału podstawowego, uzyskiwana dzięki wiązaniu chemicznemu powstającemu między osadzonym stopem niklu i fosforu a odpowiednio przygotowanym podłożem metalicznym. Przyczepność nie jest jednak właściwością „automatyczną”: zależy bezpośrednio od materiału podstawowego, jego stanu metalurgicznego oraz stanu powierzchni, w jakim element trafia do obróbki.

Rola przygotowania powierzchni

Proces niklowania chemicznego obejmuje kontrolowaną sekwencję zabiegów wstępnych o charakterze chemicznym, których celem jest usunięcie zanieczyszczeń, tlenków i warstw powierzchniowych oraz aktywacja powierzchni przed osadzeniem powłoki NIPLATE®. Ten etap ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia:

• prawidłowego zainicjowania reakcji autokatalitycznej;
• ciągłości osadzonej warstwy;
• wysokiej przyczepności powłoki w trakcie eksploatacji. W wielu przypadkach zabiegi wstępne o charakterze chemicznym są wystarczające. Niektóre stopy lub stany metalurgiczne wymagają jednak dodatkowych zabiegów wstępnych o charakterze mechanicznym.

Stopy krytyczne i mechaniczna obróbka wstępna

Niektóre materiały mają z natury powierzchnie trudniejsze do aktywacji chemicznej. Dotyczy to w szczególności:

• stali nierdzewnych, ze względu na obecność stabilnej warstwy pasywnej;
• stali poddanych obróbce cieplno-chemicznej, np. nawęglaniu, które mają powierzchnie zmienione chemicznie lub utlenione;
• stopów tytanu, charakteryzujących się pasywnymi tlenkami powierzchniowymi. W przypadku tych stopów zazwyczaj niezbędna jest mechaniczna obróbka wstępna w postaci mikropiaskowania, której celem jest usunięcie pasywnej lub zmienionej warstwy powierzchniowej oraz ułatwienie początkowego zakotwiczenia powłoki. Mikropiaskowanie powoduje wzrost chropowatości powierzchni, zazwyczaj w zakresie Ra 1,00–1,60 µm; wartość ta musi być oceniana w odniesieniu do wymagań funkcjonalnych komponentu.

Obróbka cieplna a przyczepność

W przypadku stali nierdzewnych oraz stali poddanych obróbce cieplno-chemicznej przyczepność powłoki można dodatkowo poprawić poprzez obróbkę cieplną wykonywaną po niklowaniu chemicznym, w temperaturach równych lub wyższych niż 250 °C. Zabieg ten przyczynia się do stabilizacji granicy między powłoką a materiałem podstawowym, zwiększając przyczepność.

Stopy nadające się do powlekania i zalecane zabiegi wstępne

Poniższa tabela w sposób orientacyjny podsumowuje główne materiały podstawowe oraz konieczność mechanicznej obróbki wstępnej przed niklowaniem chemicznym:

Podsumowując, prawidłowa przyczepność powłoki niklowanej chemicznie jest wynikiem kontrolowanego połączenia materiału podstawowego, przygotowania powierzchni i procesu. Staranna ocena tych czynników jest niezbędna do uzyskania niezawodnych i powtarzalnych w czasie parametrów użytkowych.