Властивості хімічного нікелювання
Сплави, придатні для нанесення покриття, та адгезія
Обробка хімічним нікелюванням із родини NIPLATE® може застосовуватися до більшості металевих сплавів, що використовуються в точному машинобудуванні. Однією з головних переваг цього процесу є відмінна адгезія покриття до основного матеріалу, яка досягається завдяки хімічному зв’язку між осадженим нікель-фосфорним сплавом і належним чином підготовленою металевою основою.
Проте адгезія не є «автоматичною» властивістю: вона безпосередньо залежить від основного матеріалу, його металургійного стану та стану поверхні виробу, що надходить на обробку.
Роль підготовки поверхні
Процес хімічного нікелювання передбачає контрольовану послідовність хімічних попередніх обробок, спрямованих на видалення забруднень, оксидів і поверхневих плівок та активацію поверхні перед нанесенням покриття NIPLATE®.
Цей етап є принципово важливим для забезпечення:
- правильного ініціювання автокаталітичної реакції;
- суцільності осадженого шару;
- високої адгезії покриття під час експлуатації.
У багатьох випадках хімічних попередніх обробок достатньо. Проте для деяких сплавів або металургійних станів потрібні додаткові механічні попередні обробки.
Критичні сплави та механічні попередні обробки
Поверхню деяких матеріалів за своєю природою складніше активувати хімічним шляхом. Зокрема, це стосується:
- нержавійних сталей через наявність стабільного пасивного шару;
- сталей, що пройшли хіміко-термічну обробку, наприклад цементацію, поверхня яких хімічно змінена або окиснена;
- титанових сплавів, для яких характерні пасивні поверхневі оксиди.
Для цих сплавів, як правило, необхідна механічна попередня обробка — мікропіскоструминна обробка, мета якої — видалити пасивний або змінений поверхневий шар і забезпечити початкове зчеплення покриття.
Мікропіскоструминна обробка призводить до збільшення шорсткості поверхні, зазвичай до Ra 1,00–1,60 мкм; це значення необхідно оцінювати з урахуванням функціональних вимог до деталі.
Термічна обробка та адгезія
У випадку нержавійних сталей і сталей після хіміко-термічної обробки адгезію покриття можна додатково покращити за допомогою подальшої термічної обробки після хімічного нікелювання, що проводиться за температури 250 °C і вище.
Така обробка сприяє стабілізації межі розділу між покриттям і основним матеріалом, підвищуючи адгезію.
Сплави, придатні для нанесення покриття, та рекомендовані попередні обробки
У наведеній нижче таблиці орієнтовно узагальнено основні матеріали основи та потребу в механічних попередніх обробках перед хімічним нікелюванням:
| Сплав | Механічна попередня обробка |
|---|---|
| Вуглецева сталь | Механічна попередня обробка не потрібна |
| Цементована сталь | Потрібна піскоструминна обробка |
| Нержавійна сталь | Потрібна піскоструминна обробка |
| Алюмінієві сплави | Механічна попередня обробка не потрібна |
| Мідні сплави | Механічна попередня обробка не потрібна |
| Титанові сплави | Потрібна піскоструминна обробка |
Ці вказівки слід розглядати як загальні рекомендації: стан матеріалу, механічна обробка та кінцеве застосування можуть вимагати окремої оцінки.
ПРАКТИЧНІ ПОРАДИ
- Завжди чітко вказуйте на кресленні основний матеріал, на який наноситься покриття.
- Матеріал не повинен мати залишкового магнетизму, який може спричиняти дефекти у вигляді надмірної шорсткості.
- Вироби мають бути чистими або захищеними оливами, що легко розчиняються у водних мийних засобах.
- На поверхні не повинно бути забруднень, які неможливо видалити звичайними попередніми обробками (важкі оливи, полірувальні пасти, залишки клеїв, сліди маркера тощо).
- На поверхні не повинно бути дефектів, таких як тріщини, пористість, задирки, глибоке окиснення, включення або зварювальні шлаки, які можуть погіршити адгезію та якість покриття.
Підсумовуючи, належна адгезія покриття хімічного нікелювання є результатом контрольованого поєднання основного матеріалу, підготовки поверхні та технологічного процесу. Ретельна оцінка цих чинників є необхідною для отримання надійних і відтворюваних у часі характеристик.