|
|
|
|
|
|
|
Никелирование цветных металлов
12 апреля 2016
Нуякшина Е.В.
ООО ПФ «ЭДТОН» начальник отдела экспертизы промышленной безопасности e-mail: nuyakshina@yandex.ru Сложно назвать сферу промышленности, где не применяются продукты цветной металлургии. Это объяснимо их длительным сроком эксплуатации, большой прочностью, сравнительно недорогой ценой и большими возможностями для обработки. В это же время все изделия из цветных металлов, так или иначе, подвергаются отрицательному влиянию окружающей среды. С целью защиты и повышения их эксплуатационных качеств применяются разные способы. Одним из них является никелирование. Эта технология представляет собой процесс обработки металлических поверхностей посредством нанесения на них слоя никеля толщиной от 1 до 50 мкм. Никелированию подвергают изделия, созданные из стали, алюминия, меди, титана, молибдена, вольфрама и большинства других цветных металлов, что расширяет сферу его применения. Популярность данного метода объяснима химическими свойствами никеля. Он обеспечивает эффективную защиту поверхности от воздействия щелочей, солей, органических кислот, исключая азотную, а также от коррозии агрессивных промышленных газов и атмосферы. Изделия с никелированным покрытием обладают достаточно высокой твердостью и эстетичным визуальным обликом – выглядят блестящими и гладкими. Немаловажным фактором является абсолютная безопасность самого металла и его соединений с точки зрения экологии. Существует две распространенные технологии, посредством которых выполняется покрытие металлов никелем. Это гальваническое (электролитическое) и химическое никелирование. Ознакомимся с каждой из них подробно. Никелирование – гальванический метод В основу электролитической технологии заложены принципы гальваники. На никель воздействуют электротоком, после чего он осаждается и формирует на поверхности изделия защитную катодную пленку. Данный процесс осуществляется путем проведения следующих операций: химическое обезжиривание с применением органического раствора, декапирование (очищение металлических заготовок для удаления окисей, ржавчины, грязи), промывание в холодной, горячей воде, просушивание и само никелирование. Гальваническую методику используют для производства медицинского оборудования, химических аппаратов, продукции для автомобилестроения и конструктивных деталей, предназначенных для применения в условиях сухого трения. Она позволяет создавать два типа покрытий: матовые и с глянцем. Кроме того, электролитическую технологию применяют для обработки никелем неметаллических поверхностей. Покрытия, созданные гальваническим способом, контролируются по параметрам толщины, отсутствия пор, внешнему виду и степени сцепления с поверхностью заготовки. Преимущества этого метода – простота, относительная экономичность и возможность получить высокопрочный защитный слой. Однако у него имеется несколько недостатков. Так как само покрытие является катодным слоем, между никелем и металлом заготовки не осуществляется химической реакции. Поимо этого, на изделиях со сложной конфигурацией возможно достаточно неравномерное осаждение покрытия, что определенным образом ограничивает процесс обработки. Но в общем, именно гальваническая методика получила наибольшее распространение. Никелирование – химический метод В основу химической методики заложен процесс, при котором никель восстанавливается из разных водных растворов с использованием восстанавливающих реагентов, в основном гипофосфита натрия. Никелирование проводят в специальных емкостях из железа, фарфора и стекла. Для материала под подвески применяют углеродистую сталь, для растворов – кислоты и щелочи. В последнее время наибольшей популярностью пользуется создание защитного слоя из сплавного материала никель-бор и восстанавливающих соединений борогидрида натрия, диметилбората. Химический способ выгоден тем, что позволяет качественно никелировать изделия с поверхностями самых сложных конфигураций. Слою, созданному таким методом, присущи отличные эксплуатационные параметры – высокая твердость, сопротивляемость изнашиваемости, устойчивость к коррозии. К тому же, данные свойства могут быть существенно оптимизированы за счет термообработки (нагрев до температуры + 400°C и нахождение в данных условиях 10-15 минут). При этом намного увеличивается и параметр прочного сцепления с материалом заготовки. В сравнении с гальванической, химически никелированная поверхность является более однородной и прочной, в независимости от сложности геометрии заготовки, что исключает ее отслаивание и появление ржавчины на основном металле. Еще одно значимое достоинство этого метода – непрерывность осаждающего процесса, что позволяет создать защитный слой любой необходимой толщины. Недостаток химического никелирования – изделия из цветных металлов нуждаются в предварительной обработке хлористым палладием. Список литературы: Москвитин В.Н., Николаев И.В., Фомин Б.А. // Металлургия легких металлов Учебник для вузов. М.: Интермет Инжиниринг, 2005. - 416 с. Уткин Н.И., // Производство цветных металлов М.: Интермет Инжиниринг, 2000. – 442 с. Николаев В.В., // Пластичность металлов.Т. 2. 3¬е изд. М.: Металлургия, 1982. Прочность сплавов: Справочник / Под ред. А.Н. Жукова, А.П. Петрова. СПб.: Наука, 1988. Мамаев В.И., Кудрявцев В.Н., //Никелирование: учебное пособие под редакцией проф. В.Н. Кудрявцева. – М.: РХТУ им. Д.И.Менделеева, 2014. – 198 с.
Короткая ссылка на новость: https://a-economics.ru/~5NHsh
|
|