Никелирование.

При никелировании получаемые осадки обладают высокой коррозионной стойкостью и хорошими механическими свойствами – твердостью, прочностью. Никель является одним из важнейших магнитных материалов с минимальным коэффициентом теплового расширения. Эти свойства обеспечивают широкое применение процесса никелирования во многих областях промышленности.

Свойства осадков при никелировании  в значительной степени зависят от состава используемых электролитов и режимов осаждения, что широко используется на практике при получении деталей с определенными механическими характеристиками.

Для никелирования применяют сульфатные, хлоридные, сульфаматные, борфторидные и другие электролиты. Наибольшее распространение получили сульфатные электролиты никелирования.

Основным компонентом сульфатного электролита никелирования является сульфат никеля. Для увеличения электропроводности вводят сульфат натрия. Кроме того, в электролит никелирования добавляют сульфат магния, который при осаждении включается в покрытие, делая его более мягким и светлым. В качестве буферного соединения для поддержания pH электролита чаще используется борная кислота с оптимальной концентрацией 20 – 30 г/л.

Поскольку никелевые аноды склонны к пассивации, в электролите должны присутствовать ионы хлора в виде хлористого никеля или хлористого натрия.

Для никелирования характерно явление, называемое питтингом, когда водород, выделяющийся на катоде, препятствует осаждению никелевого покрытия. Для устранения питтинга в электролит никелирования  вводят смачивающие добавки: жидкость «Прогресс», лаурилсульфат, алкилсульфат натрия и др. в количестве 0,005 – 0,1 г/л. Уменьшает питтинг при никелировании также барботаж сжатым воздухом и покачивание катодных штанг.

Более подробно  процесс никелирования  и причины  получения некачественных покрытий рассматриваются в нашем обучающем курсе.

Электролиты никелирования устойчивы в работе и при соблюдении режима работы могут использоваться в течение нескольких лет.

Наиболее востребован сульфатный электролит никелирования состава, г/л:

Никель сернокислый   140 – 200

Никель хлористый   30 – 40

Натрий хлористый  10

Борная кислота  25 – 30

Натрий сернокислый  60 – 80

pH = 5,2 – 5,8;  температура 20 – 550С, плотность тока 0,5 – 0,8 А/дм2.

Для никелирования применяют горячекатаные аноды марок НПА1 и НПА2.

Скорость осаждения никеля зависит от соотношения анодной и катодной поверхностей, которую следует поддерживать 2:1. Аноды необходимо помещать в чехлы из хлорированной ткани.

Для получения твердых покрытий рекомендуется электролит никелирования состава, г/л:

Никель сернокислый   180

Никель хлористый   30

Борная кислота  25

Аммоний хлористый  25

pH = 4,0 – 5,5;  температура 45 – 600С, плотность тока 2 – 10 А/дм2.

Для наращивания толстых, но пластичных осадков методом гальванопластики (см. «Что такое гальванопластика? Часть 1 и Часть 2»), применяют  сульфаматный электролит никелирования. Основным компонентом электролита является сульфамат никеля, растворимость которого при температуре 700С доходит до 600 г/л, благодаря этому имеется возможность повысить концентрацию основного компонента в электролите, а значит и рабочую плотность тока.

Состав сульфаматного электролита никелирования, г/л:

Никель сульфаминовокислый    300 – 400

Никель хлористый   12 – 15

Борная кислота  25 – 40

Лаурилсульфат 0,5 – 1,5

pH = 3,0 – 4,2;  температура 20 – 600С, плотность тока 5 – 12 А/дм2.

Таким образом, меняя состав компонентов электролита никелирования, можно получать никелевые покрытия с различными свойствами.

Детали, прошедшие никелирование в различных электролитах.

Детали, прошедшие никелирование в различных электролитах.

Для выбора электролита никелирования обращайтесь к нам! Наши контакты.

New!

Похожие публикации:

Запись опубликована в рубрике В помощь технологам. Добавьте в закладки постоянную ссылку.

14 комментариев: Никелирование.

  1. Мария говорит:

    Здравствуйте! Расскажите пожалуйста какое оборудование надо для для того чтобы запустить в производство никелирование?

    • Koroleva говорит:

      Здравствуйте, Мария!
      Для начала необходимо определиться, для каких деталей (материал, размер, количество за смену) создается участок, составить технологическую схему процесса никелирования и планировку участка.
      Непосредственно для ванны никелирования необходимо иметь емкость из полипропилена с нагревателем внутри и бортовым отсосом, электролит, дистиллятор, вытяжной шкаф для приготовления и коррекции электролита, весы, выпрямитель, аноды, токоподводящие штанги, подводку воды, электроразводку и т. д.
      Короче: чтобы правильно и полно ответить на Ваш вопрос — необходимо составить техническое задание на разработку участка никелирования.
      Королева Галина Владимировна.

  2. Мария говорит:

    Подскажите, пожалуста, какой выбрать состав электролита никелирования, для детали из стали 40ХН, сложной конфигурации, для получения осадков толщиной от 60 мкм, и микротвердостью нанесенного слоя около 700-1000 HV?

    • Koroleva говорит:

      Здравствуйте, Мария!
      Твердое покрытие на сталь 40ХН толщиной 60 мкм можно получить только при хромировании, но поскольку деталь сложной конфигурации, больше подойдет химический никель с термообработкой (Хим.Н). Однако толщина при этом может быть не более 20 мкм.
      Покрытие никелем более 60 мкм можно получить из сульфаматного электролита, который предназначен для гальванопластики, но твердым оно быть не может по определению.
      Так что решите, что Вам надо: толщину или твердость?
      С уважением, Королева Галина Владимировна.

  3. Вадим говорит:

    Уважаемая Галина. С интересом и благодарностью просматриваю ваш блог и нахожу для себя много интересного и полезного. В гальванике я новичок, постигаю никелирование и работаю на сульфатном электролите. Наслышан про сульфаматный и есть желание перейти на него. И сразу споткнулся на элементарном… Дело в том, что у нас продают 55% раствор (Никель сульфаминовокислый 55% р-р, кг) и я никак не соображу сколько мне потребуется его в расчете на 50 литров рабочего электролита. Пожалуйста, подскажите как мне считать, и что делать с этим раствором. Заранее признателен за ответ, Вадим Макурин, Челябинская область.

    • Koroleva говорит:

      Здравствуйте, Вадим!
      Привожу расчет:
      Концентрация 50% означает, что в 100г раствора содержится 55г сульфамата никеля, следовательно, в 1000г раствора (в 1 л) будет содержаться 550 г сульфамата.
      Исходя из состава электролита
      сульфамат никеля – 350 – 400
      борная кислота – 25 – 30
      хлорид никеля – 10 – 15
      додецилсульфат натрия – 0,8 – 1,0
      Вам необходимо 350 г на 1л раствора.
      Составляем пропорцию:
      1 л – 550 г
      X – 350 г
      отсюда X = (1 х 350)/550 = 0,6л
      Тогда на 50 л электролита Вам необходимо залить в ванну 0,6 х 50 = 30 л раствора сульфамата никеля.
      Желаю творческих успехов!
      Королева Галина Владимировна.

  4. Настя говорит:

    Здравствуйте Галина!!!Подскажите пожалуйста как снять никелевое покрытие,нанесенное химическим способом на стальные детали, без повреждения основного металла.

    • Koroleva говорит:

      Здравствуйте, Настя!
      Хим. никелевое покрытие со стали без повреждения основы можно снять только анодно.
      Состав раствора: кислота серная 1100 г/л, глицерин 2 г/л. Температура комнатная, ток минимальный, катоды свинцовые.
      С уважением, Королева Галина Владимировна.

  5. Ирина говорит:

    Здравствуйте, Галина!
    Подскажите, пожалуйста, возможную причину образования нижеописанного дефекта блестящего никелирования:
    на деталь осаждается слой никеля, на срезе по микроскопом в 200 кратном увеличении, покрытие хорошее, но при проверке магнитным прибором на толщину слоя, пробор показывает, что слой меньше примерно в половину.
    При этом на эталонных образцах, еще с СССР прибор измеряет, действительно тот слой, который есть на них на самом деле!
    Вопрос, что не так в нашем электролите сернокислого никелирования? или возможно мы ошибаемся на каком-то этапе производства?
    Каким методом возможно, проверить покрытие никеля, на структуру внутри слоя?
    Спасибо! С Уважением, Ирина!

    • Koroleva говорит:

      Здравствуйте, Ирина!
      У любого прибора есть срок годности. Можете проверить толщину по ГОСТ 9.302-88 капельным методом или струйным. В точности до микрона он, конечно, показание не даст, но в 2 раза не ошибется – это точно!
      С уважением, Королева Галина Владимировна.

  6. Анна говорит:

    Здравствуйте, работаем на сульфатном электролита , рН в норме, покрытие идет темное, подскажите что добавить можно, что бы покрытие стало более светлым

    • Koroleva говорит:

      Здравствуйте, Анна!
      Темное никелевое покрытие, как правило, получается при загрязнении электролита примесями тяжелых металлов — цинка (более 10 мг/л), меди (более 20 мг/л) и др.
      Эффективным средством очистки электролита от неорганических примесей является проработка на малых токах. При этом лучше использовать гофрированный катод из стали.
      С уважением, Королева Галина Владимировна.

  7. ольга говорит:

    Здравствуйте! Мы используем сульфатный электролит с блескообразователем для получения покрытия никель блестящий. Деталь (латунь лс -59-1) покрыли медью (1-3мкм цианистый электролит) ,затем никелем 15мкм. Деталь установили в прибор. Прибор подвергли испытанию на герметичность в дистиллированной воде под воздействием тока. При этом деталь контактировала с водой. Когда прибор вынули из воды,то по истечении 5 минут на деталях проявились медные точки. И так на каждом приборе. Почему нарушилось никелевое покрытие? Спасибо!

    • Koroleva говорит:

      Здравствуйте, Ольга!
      В коррозионной среде пассивная пленка на никеле (в паре никель-медь) разрушается и при этом никелевое покрытие на медной основе будет выполнять роль анода, и достаточно надежно защищать медь от коррозионных разрушений, но сам никель может при этом тоже корродировать и терять декоративные свойства.
      При эксплуатации изделий в жестких условиях применяют двухслойные покрытия би-никель. Нижний подслой никеля, который наносят по меди, получают из матовых или полублестящих электролитов. Его толщина должна составлять 75-80% от общей толщины осадка. Верхний слой осаждают из электролита с блескообразующими добавками, содержащими серу, в результате чего коррозия нижнего подслоя тормозится.
      С уважением, Королева Галина Владимировна.