So stellen Sie die Vernickelung zu Hause wieder her. Chemische Vernickelung. Für Aluminium-Knetlegierungen

Der Korrosionsschutz von "Eisen" wird in mehreren Fällen durchgeführt: während der Primärverarbeitung, um Schäden in einem separaten Bereich wiederherzustellen oder eine Probe zu dekorieren. In diesem Fall werden verschiedene Metalle verwendet - Messing, Kupfer, Silber und einige andere. Wir werden die Vernickelungstechnologie zu Hause als eine der einfachsten und kostengünstigsten in Bezug auf die Selbstimplementierung behandeln.

Darüber hinaus ist es auch das häufigste. Wenn Teile mit einer Schutzschicht aus anderen Metallen überzogen werden, spielt der dünnste Nickelfilm die Rolle einer Zwischenschicht. Es ist ratsam, es zum Beispiel vorher aufzutragen.

Notiz. Es gibt einige Rezepte für die verwendeten Chemikalien. Der Autor hielt es für richtig, nur solche zu nennen, von deren Wirksamkeit er persönlich überzeugt war, indem er zu Hause eine schützende Nickelbeschichtung aufbrachte.

Die Maßeinheit der Komponenten ist g/l Wasser (sofern nicht anders angegeben). Alle eingesetzten Chemikalien werden separat verdünnt, sorgfältig filtriert und erst dann zu einer Elektrolytlösung vermischt.

Probenvorbereitung für die Vernickelung

Alle Aktivitäten sind nicht nur identisch, sondern auch obligatorisch, unabhängig von der gewählten Technologie zum Aufbringen einer schützenden (dekorativen) Schicht.

Sandstrahlen

Ziel ist es, Rost, Oxide (Beizen) und andere Fremdschichten so weit wie möglich zu entfernen. Sie können einen Artikel darüber lesen, wie man aus improvisierten Materialien zu Hause macht. Machen Sie zum Beispiel die Spritzpistole neu.

Kompositionen für die Enthauptung

Nr. 1. Schwefelsäure (konzentriert) (75 g) + Chromsäure (3 g) in einem halben Glas Wasser. Die Haltezeit des Teils in der Lösung beträgt etwa 20 Sekunden.

Nr. 2. Schwefelsäure (Salzsäure) 5 g + Wasser (ein halbes Glas). Bearbeitungszeit - bis zu 1 min.

Schleifend

Eine solche sorgfältige Nivellierung trägt dazu bei, eine gleichmäßige Nickelschicht zu erhalten, und verringert den Verbrauch der hergestellten Lösung. Je nach Bedeutung der Mängel (Spaltgröße, Kratzer), Schleifpapier mit unterschiedlicher Körnung, Bürsten kartsovochny, Polierpasten.

Entfetten

Zuvor wird die Probe nach dem Mahlen unter fließendem Wasser gewaschen, um alle anhaftenden Anteile zu entfernen. Was verwendet wird (Alkohol, Benzin, Testbenzin oder eine speziell zubereitete Lösung) wird vor Ort entschieden. Die Hauptbedingung ist, dass das Lösungsmittel mit dem zu vernickelnden Grundmaterial „kompatibel“ sein muss.

Insbesondere schwierige Fälle Falls handelsübliche Lösungsmittel nicht helfen, empfiehlt es sich, selbst Präparate zur Entfettung herzustellen.

Rezepte für wässrige Lösungen für Stahl und Gusseisen

Nr. 1. Natronlauge (10 - 15) + " flüssiges Glas» (10) + Soda (50).

Nr. 2. Natronlauge (50) + Natriumphosphat und Soda (jeweils 30) + "flüssiges Glas" (5).

Nichteisenmetalle

Nr. 1. Natriumphosphat + Waschseife (jeweils 10 - 15).

Nr. 2. Natronlauge (10) + Natriumphosphat (50 - 55).

• Um die Qualität der Entfettung zu überprüfen, genügt es, die Probe mit Wasser zu befeuchten. Wenn es die Oberfläche mit dem dünnsten Film ohne Tropfenbildung bedeckt, zeigt dies an, dass das Ziel des technologischen Vorgangs erreicht wurde und das Teil für die Vernickelung bereit ist.
• Die Arbeitstemperatur der Lösungen liegt innerhalb von + (65 - 85) ºС.

Vernickelungstechnologien

Vernickelung elektrolytisch

Die einfachsten Schemata für Heimgebrauch in der Abbildung gezeigt.

• Behälter (1) - jede geeignete Form und Kapazität. Einzige Voraussetzung ist, dass das Material gegenüber dem verwendeten Elektrolyten chemisch neutral ist. Am häufigsten werden zu Hause Glasbehälter zum Vernickeln verwendet.
• Anoden (2) sind Nickel. Damit die Beschichtung der Probe gleichmäßig und homogen ist, müssen sie sich auf verschiedenen Seiten des Werkstücks befinden. Also mindestens 2.
• Einzelheit (3). Es ist auch die Kathode. Es wird so aufgehängt, dass es die Wände und den Boden des Behälters nicht berührt.

Anschlüsse: plus Quelle - mit Platten, minus - mit der Probe.

Die Zusammensetzung der Lösung zum Vernickeln: Natriumsulfat (50), Nickel (140), Magnesium (30) + Borsäure (20) + Kochsalz (5).

Vernickelungsbedingungen: Temperatur +22 (±2) ºС, Stromdichte - innerhalb von 1 (±0,2) A/dm².

Vernickelungstechnologie. Der Strom wird eingeschaltet und der erforderliche Stromwert eingestellt. Der Vorgang dauert zwischen 20 Minuten und einer halben Stunde. Der Bereitschaftsgrad des Teils wird visuell durch den Farbton (grau-matt) und seine Gleichmäßigkeit bestimmt.

Bei einem Mangel (Fehlen) einiger Komponenten zu Hause können Sie eine Zusammensetzung mit einer begrenzten Anzahl von Zutaten zubereiten, indem Sie deren Anteil pro Liter Wasser erhöhen.

Nickelsulfat (250) - Natriumchlorid (25) - Borsäure (30). Aber mit einer solchen Elektrolytzusammensetzung ändern sich die Vernickelungsbedingungen. Die Lösung wird auf etwa +55 ° C erhitzt (um den Prozess wie bei zu aktivieren) und die Stromdichte steigt auf 4 - 5.

Was zu beachten ist

• Die Qualität der Vernickelung hängt weitgehend vom Säuregehalt der Lösung ab. Es wird durch Färben von Lackmuspapier überprüft - die Farbe sollte rot sein. Wenn es notwendig ist, den Säurewert zu senken, kann eine Ammoniaklösung in den Elektrolyten eingebracht werden. Die Dosierung wird unabhängig bestimmt; Bezugspunkt - der Farbton des Lackmus "Indikator".
• Das elektrolytische Verfahren der Vernickelung ist nicht immer effektiv. Wenn die Oberfläche der Probe ein komplexes Relief aufweist, liegt die Beschichtung ungleichmäßig und an besonders problematischen Stellen möglicherweise überhaupt nicht. Zum Beispiel in Nuten, Schlitzen, Löchern und so weiter.

Chemische Vernickelung

Die Technik ist viel einfacher, da nur Porzellan (Emaillegeschirr) benötigt wird. Gleichzeitig ist die Qualität höher, da keine unbehandelten Stellen zurückbleiben. Alle Komponenten werden in Wasser gelöst, wonach die Lösung auf eine Temperatur von ungefähr + (85 - 90) ºС erhitzt wird. Und danach wird unabhängig vom verwendeten Rezept Natriumhypophosphit eingeführt (nennen wir NG).

Nach dem Mischen können Sie mit dem Vernickeln beginnen. Es besteht darin, dass das Teil so aufgehängt wird, dass es vollständig in die Chemikalie / das Reagenz eingetaucht ist. Die Qualitätskontrolle ist die gleiche – visuell.

Es gibt einige Zusammensetzungen für die chemische Vernickelung. Hier sind einige Rezepte:

Nr. 1. Ammoniumsulfat und Nickel (jeweils 30) - Temperaturerhöhung - NG (10). Der erforderliche Säuregehalt beträgt etwa 8,5.

Nr. 2. Nickelchlorid (30) + Glykolsäure (40) - Erhitzen - NG 10 (Säure 4,2 - 4,4).

Nr. 3. Natriumcitrat, Ammoniumchlorid und Nickelchlorid (jeweils 45) – Erhitzen – NG (20; 8,5).

Empfehlung - mit sauren Lösungen (pH unter 6,5) ist es besser, Produkte aus Kupfer, Eisenmetallen (Legierungen), Messing zu verarbeiten. Dies führt zu einer Schicht, die nahezu perfekt glatt ist. Zur Vernickelung von Edelstahlprodukten werden in der Regel alkalische Zusammensetzungen (pH ab 6,5) verwendet. Eine solche Beschichtung zeichnet sich durch eine hochwertige Haftung auf dem Untergrund aus.

Vernickelung

Es empfiehlt sich, bei der Bearbeitung großformatiger Werkstücke zu üben, bei denen es zu Hause problematisch oder unmöglich ist, einen Behälter in der gewünschten Größe auszuwählen. Die Technik selbst ist einfach, da galvanische Prozesse damit ausgeschlossen sind. Die Schwierigkeit ist eine andere – man muss viel Zeit für die Vorbereitung aufwenden notwendige Ausrüstung und Zubehör. Zunächst einmal eine Bürste.

Die Zusammensetzung des Schemas:

Stufenlos einstellbare DC-Quelle im Bereich von 5 - 15 V (bis 2 A). Es macht keinen Sinn, es speziell zum Vernickeln zu kaufen, da es für eine abgeschlossene Person unabhängig hergestellt wird weiterführende Schule, wird nicht schwierig sein. Sie benötigen einen TR mit einer geeigneten Sekundärwicklung und einem Gleichrichter (Brücke). Gut geeignet sind Dioden der Serien 303 - 305.

Bürste. Ein Durchmesser von 25 (±) mm ist ausreichend. Sein Griff muss aus Dielektrikum bestehen. Wenn Sie sich darauf konzentrieren, was sich im Haus befindet, ist es am besten, ein Stück PP- oder PE-Rohr herzustellen. Von einem Ende wird der Griff durch einen Deckel „unterdrückt“. Als Borsten wird beispielsweise ein Flor aus Kunststoff verwendet.

Die Zotten werden in einem Bündel gesammelt, dessen oberer Teil mit Draht (Edelstahl) umwickelt ist, unter den eine gebogene Nickelplatte gelegt wird. Es stellt sich als Analogon eines Pinsels heraus. Dies ist die Anode des Stromkreises. Das Minus der Quelle ist mit dem Werkstück verbunden.

Leitungen. Genug für 0,5 "Quadrat". In der Garage findet jeder Besitzer immer passende Stücke.

Die Formulierung der Zusammensetzung

• Natriumsulfat und Nickel - 40 und 70.
• Borsäure - 20.
• Natriumchlorid - 5.

Notiz. Zum Vernickeln mit dieser Technologie können Sie die gleiche Lösung wie beim elektrolytischen Verfahren verwenden (Abschnitt 2.1.3.)

Vernickelungsverfahren: Der vorbereitete Elektrolyt wird in den Griff gegossen, Spannung angelegt und die Bürste mit einer Klemme systematisch über das Teil bewegt. Der Nachteil besteht darin, dass Sie den Füllstand der Lösung im Griff ständig überwachen und regelmäßig nachfüllen müssen. Aber wenn Sie zu Hause etwas voluminöses mit Nickel überziehen möchten, zum Beispiel eine Autostoßstange, Felgen, dann gibt es einfach keine andere Möglichkeit.

Empfehlung - Um die Vorbereitung der Ausrüstung zu vereinfachen, kann anstelle einer Bürste eine Nickelplatte verwendet werden. Sie spielt die Rolle einer Anode. Es muss in ein Stück Flanell mit einer Dicke von mindestens 4 mm eingewickelt werden, und ein Behälter mit Elektrolyt sollte neben dem Werkstück platziert werden. Die Technologie ist einfach - benetzen Sie eine solche spontane Elektrode ständig mit einer Lösung und fahren Sie sie über die Oberfläche der Probe. Die Wirkung ist die gleiche, und das Ergebnis hängt ganz von der Sorgfalt und Genauigkeit des Hausmeisters ab.

Endbearbeitung von Teilen

• Trocknen. Wenn die Probe ein komplexes Relief aufweist, müssen Sie sicherstellen, dass in allen Problembereichen (Rillen, Vertiefungen usw.) keine Feuchtigkeit vorhanden ist.
• Oberflächenversiegelung. Nickelfilm zeichnet sich durch Porosität aus, auch wenn die Beschichtung in mehreren Schichten erfolgt. Daher kann ein direkter Kontakt der Basis mit der Flüssigkeit nicht vermieden werden. Es ist nur eine Frage der Zeit. Die Folge sind Korrosion und Nickelabplatzungen.

So versiegeln Sie die Poren zu Hause:

• Etwas exotisch, aber effektive Methode- Eintauchen einer noch warmen Probe in Fischöl.
• Magnesiumoxid mit Wasser mischen, in einen Zustand dicker Sauerrahm bringen und den vernickelten Teil mit einer solchen „Aufschlämmung“ einreiben und einige Minuten in eine Lösung (50%) von Salzsäure eintauchen.
• Behandeln Sie die Oberfläche in 2-3 Durchgängen mit einem transparenten Schmiermittel, das tief in die Struktur eindringen kann.

Überschüssige Medikamente (nicht früher als nach 24 Stunden) lassen sich leicht mit Benzin abwaschen.

Polieren

In diesem Stadium erhält das vernickelte Werkstück einen bestimmten Glanz.

Eine nützliche Information

Nicht jedes „Eisen“ wird vernickelt. Diese Behandlung gilt nicht für Zinn, Blei und andere im Alltag weniger verbreitete Metalle und Legierungen.

Für eine bessere Vernickelung ist es wünschenswert, das Werkstück vorab zu verkupfern. Es gibt zwei Hauptgründe.

Das erste ist bereits angedeutet - die Porosität der Beschichtung.

Zweitens wird bei Kupfer die Nickelschicht viel zuverlässiger gebunden als bei jeder Legierung oder reinem Stahl. Folglich behält das vernickelte Teil viel länger sein unverändert attraktives Aussehen. Wenn es möglich ist, eine Probe zu Hause zu verkupfern, ist dies die beste Lösung für das Problem.

Die Zusammensetzung des Elektrolyten zum Beschichten eines Stahlteils mit einem Kupferfilm

Kupfersulfat (200) + Schwefelsäure, konzentriert (50). Probenverarbeitungsbedingungen: Stromdichte - 1,5 A/dm²; Temperatur - Raum +22 (±2) ºС.

Wenn Sie zu Hause vernickeln, können Sie sich auf solche Daten konzentrieren - 1 Liter Elektrolyt reicht aus, um ein Teil mit einer Gesamtfläche von nicht mehr als 2 dm² zu bearbeiten. Auf dieser Grundlage wird die erforderliche Lösungsmenge bestimmt.

Die Eigenschaft von Nickel, auf seiner Oberfläche einen dünnen Oxidfilm zu bilden, der gegen Säuren und Laugen beständig ist, macht es möglich, es für zu verwenden Korrosionsschutz Metalle.

Das in der Industrie hauptsächlich angewandte Verfahren ist das Vernickeln, aber es erfordert eine ziemlich hochentwickelte Ausrüstung und beinhaltet das Arbeiten mit Säuren und Laugen, deren Dämpfe während des Betriebs freigesetzt werden und die menschliche Gesundheit stark schädigen können. Kann auf Stahl, Aluminium, Messing, Bronze und anderen Metallen aufgetragen werden chemische Methode, da es einfach zu bedienen ist und der Prozess zu Hause durchgeführt werden kann.

Bis heute gibt es zwei Hauptmethoden, um Metallteile mit Nickel zu beschichten: galvanisch und chemisch. Die erste Methode erfordert eine Konstantstromquelle - ein Elektrolysebad mit Elektroden und eine große Anzahl chemische Reagenzien. Der zweite Weg ist viel einfacher. Für die Durchführung ist das Vorhandensein von Messutensilien und eines emaillierten Behälters zum Erhitzen von Reagenzien erforderlich. Trotz aller scheinbaren Einfachheit ist es ruhig schwieriger Prozess, was große Aufmerksamkeit und die Einhaltung der Sicherheitsvorschriften erfordert. Reaktionen möglichst in einem gut belüfteten Bereich durchführen. Die ideale Option es erfolgt eine Ausstattung des Arbeitsplatzes mit einer Abzugshaube, keinesfalls verbunden mit der allgemeinen Wohnungslüftung. Beim Arbeiten Schutzbrille tragen, Behälter mit Reagenzien nicht unbeaufsichtigt lassen.

Vernickeln von Metallteilen

Die Hauptschritte für die chemische Vernickelung sind wie folgt:

1. Damit das Nickel die Oberfläche mit einer dünnen und gleichmäßigen Schicht bedeckt, wird das Produkt vorher geschliffen und poliert.
2. Entfetten. Da selbst der dünnste Fettfilm auf der Oberfläche des Werkstücks eine ungleichmäßige Verteilung des Nickels über die Fläche des Werkstücks verursachen kann, wird letzteres in einer speziellen Lösung bestehend aus 25-35 g/l NaOH oder KOH, 30 entfettet -60 g Soda und 5-10 g Flüssigglas.
3. Das mit Nickel zu beschichtende Teil oder Produkt wird in Wasser gewaschen, wonach es für 0,5–1 Minute in eine 5%ige HCl-Lösung eingetaucht wird. Dieser Schritt wird unternommen, um eine dünne Oxidschicht von der Metalloberfläche zu entfernen, wodurch die Haftung zwischen Materialien erheblich verringert wird. Nach dem Beizen wird das Teil erneut mit Wasser gespült und dann sofort in einen Behälter mit Vernickelungslösung überführt.

Tatsächlich wird die Vernickelung durch Kochen eines Metallprodukts in einer speziellen Lösung durchgeführt, die wie folgt hergestellt wird:

• nehmen Sie Wasser (vorzugsweise destilliert) in einer Menge von 300 ml / dm 2 der Oberfläche des Teils, einschließlich innen und außen;
• Wasser wird auf 60 ° C erhitzt, wonach 30 g Nickelchlorid (NiCl 2) und 10 g Natriumacetat (CH 3 COONa) pro 1 Liter Wasser darin gelöst werden;
• die Temperatur wird auf 80°C erhöht und 15 g Natriumhyposulfit werden zugegeben, dann wird das Werkstück in einen Behälter mit einer Lösung getaucht.

Kochen eines Metallprodukts

Nachdem das Teil eingetaucht ist, wird die Lösung auf 90–95°C erhitzt und die Temperatur wird während des gesamten Vernickelungsprozesses auf diesem Niveau gehalten. Wenn Sie sehen, dass die Menge der Lösung stark abgenommen hat, können Sie vorgewärmtes destilliertes Wasser hinzufügen. Das Kochen sollte mindestens 1-2 Stunden dauern. Um eine Mehrschichtbeschichtung zu erhalten, werden Metallprodukte manchmal einer Reihe von kurzen (20-30 Minuten) Kochvorgängen unterzogen, nach denen das Teil aus der Lösung entfernt, gewaschen und getrocknet wird. Dadurch ist es möglich, eine Nickelschicht aus 3-4 Zwischenlagen zu erhalten, die in Summe eine höhere Dichte und Qualität aufweisen als eine Einzelschicht gleicher Dicke.

Ein Merkmal der Beschichtung von Stahlprodukten ist die spontane Abscheidung von Nickel durch die katalytische Wirkung von Eisen. Eine andere Zusammensetzung wird verwendet, um eine Schutzschicht auf Nichteisenmetallen abzuscheiden.

2

Mit der chemischen Vernickelung von Nichteisenmetallen können Sie gestalten Schutzfilm auf der Oberfläche von Messing, Kupfer und Bronze. Dazu wird das Teil zunächst mit einer Lösung entfettet, deren Zusammensetzung in der ersten Methode angegeben ist, und es ist nicht erforderlich, den Oxidfilm vom Metall zu entfernen. Die Lösung zum Vernickeln wird wie folgt hergestellt: Eine 10%ige Lösung von Zinkchlorid (ZnCl 2), besser bekannt als "Lötsäure", wird in einen emaillierten Behälter gegossen. Nickelsulfat (NiSO 4 ) wird nach und nach bis zu einer Konzentration hinzugefügt, bei der die Lösung grün wird. Die Zusammensetzung wird zum Kochen gebracht, wonach das Teil 1,5 bis 2 Stunden darin eingetaucht wird. Nachdem die Reaktion beendet ist, wird das Produkt aus der Lösung entfernt und in einen Behälter mit Kreidewasser (hergestellt durch Zugabe von 50–70 g pulverisierter Kreide pro 1 Liter Wasser) gegeben und dann gewaschen.

Nickelsulfatlösung

Das Vernickeln von Aluminium folgt einer ähnlichen Technologie, aber die Zusammensetzung der Lösung ist etwas anders:

• 20 g Nickelsulfat;
• 10 g Natriumacetat;
• 25 g Natriumhypophosphit;
• 3 ml Thioharnstoff mit einer Konzentration von 1 g/l;
• 0,4 g Natriumfluorid;
• 9 ml Essigsäure.

Bearbeitung von Aluminiumteilen

Vor der Verarbeitung werden Aluminiumprodukte in eine Lösung aus Natronlauge mit einer Konzentration von 10–15 % getaucht und auf eine Temperatur von 60–70 °C erhitzt. In diesem Fall tritt eine heftige Reaktion unter Freisetzung von Wasserstoff auf, dessen Blasen die Oberfläche von Oxiden und Verschmutzungen reinigen. Je nach Verschmutzungsgrad werden die Teile 15-20 Sekunden bis 1-2 Minuten in einer Reinigungslösung gehalten, danach unter fließendem Wasser gewaschen und in eine Vernickelungslösung getaucht.

3

Durch die Vernickelung werden die physikalischen, mechanischen u dekorative Eigenschaften Metallprodukte. Nickel hat eine silbrig-weiße Farbe, an der Luft wird es schnell mit einem für das menschliche Auge unsichtbaren Oxidfilm überzogen, der sein Aussehen praktisch nicht verändert, es aber gleichzeitig zuverlässig vor weiterer Oxidation und Reaktionen mit einem schützt aggressive Umgebung. Die Vernickelung wird zum Schutz von Stahl, Bronze, Messing, Aluminium, Kupfer und anderen Materialien verwendet.

Schutz von Metallprodukten vor Oxidation

Es handelt sich um einen kathodischen Schutz. Das heißt, wenn die Integrität der Beschichtung beschädigt ist, beginnt das Metall mit zu reagieren Außenumgebung. Um die mechanischen Eigenschaften der Schutzschicht zu verbessern, ist es notwendig, sie unter strikter Einhaltung der Technologie und des Handlungsablaufs aufzutragen. Nickel abgeschieden auf einer Oberfläche mit Spuren von Schmutz und Rost, mit große Menge Unregelmäßigkeiten, können während des Betriebs anschwellen und sich ablösen.

Mit Nickel beschichtete Produkte stehen Chromprodukten fast in nichts nach - sie haben einen ähnlichen Glanz und eine ähnliche Härte. Beim große Größen Behälter für eine chemische Reaktion, Nickel kann durchaus beschichtet werden große Details wie Autofelgen.

4

Die Vernickelung verleiht dem Metall ein schönes glänzendes Aussehen, eine hohe Korrosionsbeständigkeit und erhöht die Oberflächenhärte. Vernickelte Teile können zur Dekoration von Zaunpfosten verwendet werden, wenn die Gestaltung des Geländes dies vorsieht. Sie sehen gut aus und haben langfristig Betrieb verschiedener Beschläge - Befestigungsbolzen, Halterungen, Elemente von Möbelbeschlägen. Sie können bei hoher Luftfeuchtigkeit, Temperatur und Stress eingesetzt werden - an Orten, an denen Stahl schnell rostet und seine Eigenschaften verliert.

Die chemische Vernickelung kann von Hand in einer gut belüfteten Garage oder Werkstatt erfolgen.

Schöne glänzende Oberfläche

Es ist unerwünscht, die beschriebenen technologischen Vorgänge in der Küche durchzuführen, da die Dämpfe von Chemikalien gesundheitsschädlich sein können.

Das Vernickeln mit Hilfe chemischer Reagenzien erfordert im Gegensatz zum Galvanisieren keinen hohen Energieverbrauch, ermöglicht jedoch eine ziemlich hochwertige, glänzende und harte Beschichtung.

Eigenschaften und Anwendungen der Beschichtung. Grundlage des chemischen Vernickelungsverfahrens ist die Reduktionsreaktion von Nickel aus wässrige Lösungen seine Salze mit Natriumhypophosphit. Industrielle Anwendung erlangten Verfahren zur Abscheidung von Nickel aus alkalischen und sauren Lösungen. Die abgeschiedene Beschichtung ist halbglänzend Metallic-Look, feinkörniges Gefüge und ist eine Legierung von Nickel mit Phosphor. Der Phosphorgehalt im Sediment hängt von der Zusammensetzung der Lösung ab und reicht von 4-6 % für alkalische bis 8-10 % für saure Lösungen.

Entsprechend dem Phosphorgehalt ändern sich auch die physikalischen Konstanten des Nickel-Phosphor-Niederschlags. Spezifisches Gewicht es entspricht 7,82-7,88 g / cm 3, Schmelzpunkt 890-1200 °, elektrischer Widerstand beträgt 0,60 Ohm mm 2 /m. Nach einer Wärmebehandlung bei 300-400° steigt die Härte der Nickel-Phosphor-Schicht auf 900-1000 kg/mm² an. Gleichzeitig erhöht sich auch die Haftfestigkeit um ein Vielfaches.

Diese Eigenschaften der Nickel-Phosphor-Beschichtung bestimmen auch deren Einsatzgebiete.

Geeignet für den Einsatz auf Teilen komplexes Profil, der Innenfläche von Rohren und Spulen, zur gleichmäßigen Beschichtung von Teilen mit sehr genaue Maße, zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit von reibenden Oberflächen und temperaturbeanspruchten Teilen, z. B. zur Beschichtung von Formen.

Teile aus Eisenmetallen, Kupfer, Aluminium und Nickel werden einer Nickel-Phosphor-Beschichtung unterzogen.

Dieses Verfahren ist nicht geeignet für die Nickelabscheidung auf Metallen oder Beschichtungen wie Blei, Zink, Cadmium und Zinn.

Nickelfällung aus alkalischen Lösungen. Alkalische Lösungen zeichnen sich durch hohe Stabilität, leichte Einstellbarkeit, fehlende Neigung zu heftiger und schlagartiger Ausfällung von Nickelpulver (Selbstentladungsphänomen) und die Möglichkeit ihres Langzeitbetriebs ohne Austausch aus.

Die Nickelabscheidungsrate beträgt 8–10 Mikron/Stunde. Der Prozess verläuft unter intensiver Freisetzung von Wasserstoff an der Oberfläche der Teile.

Die Herstellung der Lösung besteht darin, jede der Komponenten getrennt aufzulösen, wonach sie zusammen in ein Arbeitsbad gegossen werden, mit Ausnahme von Natriumhypophosphit. Es wird erst gegossen, wenn die Lösung erhitzt wird Betriebstemperatur und für die Beschichtung vorbereitete Teile.

Die Vorbereitung der Oberfläche von Stahlteilen für die Beschichtung hat keine besonderen Merkmale.

Nach Aufheizen der Lösung auf Betriebstemperatur wird sie mit einer 25 %igen Ammoniaklösung auf einen Stall eingestellt von blauer Farbe, gießen Sie eine Lösung von Natriumhypophosphit ein, hängen Sie die Teile auf und fahren Sie ohne Vorstudie mit der Beschichtung fort. Die Lösung wird hauptsächlich mit Ammoniak und Natriumhypophosphit eingestellt. Bei einem großen Volumen des Vernickelungsbades und einer hohen spezifischen Beladung der Teile wird die Lösung mit Ammoniak direkt aus einer Flasche mit gasförmigem Ammoniak eingestellt, wobei eine kontinuierliche Gaszufuhr zum Boden des Bades durch einen Gummischlauch erfolgt.

Zur bequemen Einstellung wird eine Lösung von Natriumhypophosphit mit einer Konzentration von 400-500 g / l hergestellt.

Nickelchloridlösung wird üblicherweise zusammen mit Ammoniumchlorid und Natriumcitrat zur Korrektur hergestellt. Am besten verwenden Sie dazu eine Lösung mit 150 g/l Nickelchlorid, 150 g/l Ammoniumchlorid und 50 g/l Natriumcitrat.

Der spezifische Verbrauch an Natriumhypophosphit pro 1 dm 2 der Beschichtungsoberfläche beträgt bei einer Schichtdicke von 10 µm etwa 4,5 g und an Nickel, bezogen auf Metall, etwa 0,9 g.

Die Hauptprobleme bei der chemischen Abscheidung von Nickel aus alkalischen Lösungen sind in der Tabelle aufgeführt. acht.

Abscheidung von Nickel aus sauren Lösungen. Im Gegensatz zu alkalischen Lösungen zeichnen sich saure Lösungen durch eine Vielzahl von Zusätzen zu Lösungen von Nickel- und Hypophosphitsalzen aus. So können für diesen Zweck Natriumacetat, Bernstein-, Weinsäure und Milchsäure, Trilon B und andere verwendet werden. organische Verbindungen. Unter den vielen Zusammensetzungen ist unten eine Lösung mit der folgenden Zusammensetzung und dem folgenden Niederschlagsregime:

Der pH-Wert sollte mit einer 2%igen Natronlauge eingestellt werden. Die Nickelabscheidungsrate beträgt 8–10 Mikron/Stunde.

Eine Überhitzung der Lösung über 95°C kann zur Selbstentladung von Nickel mit einem sofortigen dunklen, schwammigen Niederschlag führen und die Lösung spritzt aus dem Bad.

Die Lösung wird entsprechend der Konzentration ihrer Bestandteile nur so lange eingestellt, bis sich darin 55 g/l Natriumphosphit NaH 2 PO 3 angereichert haben, wonach Nickelphosphit aus der Lösung ausfallen kann. Bei Erreichen der angegebenen Phosphitkonzentration wird die Nickellösung abgelassen und durch eine neue ersetzt.

Wärmebehandlung. In Fällen, in denen Nickel aufgetragen wird, um die Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit zu erhöhen, werden die Teile wärmebehandelt. Bei hohen Temperaturen bildet der Nickel-Phosphor-Niederschlag eine chemische Verbindung, die eine starke Zunahme seiner Härte bewirkt.

Die Änderung der Mikrohärte in Abhängigkeit von der Erwärmungstemperatur ist in Abb. 13. Wie aus dem Diagramm ersichtlich, tritt die größte Härtezunahme im Temperaturbereich von 400-500° auf. Bei der Wahl Temperaturregime Es ist zu beachten, dass bei einer Reihe von Stählen, die abgeschreckt oder normalisiert wurden, hohe Temperaturen nicht immer akzeptabel sind. Außerdem erfolgt die Wärmebehandlung in Luft Umgebung, bewirkt, dass auf der Oberfläche der Teile Tönungsfarben erscheinen, die von goldgelb bis violett reichen. Aus diesen Gründen ist die Erwärmungstemperatur oft auf 350–380° begrenzt. Außerdem ist es erforderlich, dass die vernickelten Oberflächen vor dem Einlegen in den Ofen sauber sind, da etwaige Verunreinigungen nach der Wärmebehandlung sehr intensiv erkannt werden und deren Entfernung nur durch Polieren möglich ist. Die Aufheizzeit beträgt 40-60 min. ist genügend.

Ausrüstung und Zubehör. Die Hauptaufgabe bei der Herstellung von Anlagen zur chemischen Vernickelung ist die Auswahl von Badauskleidungen, die säure- und laugenbeständig sowie wärmeleitfähig sind. Für experimentelle Arbeit und Porzellan- und Stahlemailbäder werden zum Abdecken von Kleinteilen verwendet.

Bei der Beschichtung großer Gegenstände in Bädern mit einem Fassungsvermögen von 50-100 Litern oder mehr werden emaillierte Tanks mit Emails verwendet, die gegen starke Salpetersäure beständig sind. Einige Fabriken verwenden zylindrische Stahlbäder, die mit einer Beschichtung aus Kleber Nr. 88 und Chromoxidpulver in gleichen Gewichtsmengen ausgekleidet sind. Chromoxid kann durch Schmirgelmikropulver ersetzt werden. Die Beschichtung erfolgt in 5-6 Schichten mit zwischengeschalteter Lufttrocknung.

Im Werk Kirov wird zu diesem Zweck die Auskleidung von zylindrischen Bädern mit abnehmbaren Kunststoffabdeckungen erfolgreich eingesetzt. Wenn es notwendig ist, die Bäder zu reinigen, werden die Lösungen mit einer Pumpe abgepumpt, die Abdeckungen entfernt und in Salpetersäure behandelt. Als Material für Kleiderbügel und Körbe sollte Kohlenstoffstahl verwendet werden. Einzelne Abschnitte von Teilen und Aufhängungen werden mit Perchlorvinyllacken oder Kunststoffverbindungen isoliert.

Um die Lösung zu erhitzen, sollten elektrische Heizgeräte mit Wärmeübertragung durch einen Wassermantel verwendet werden. Die Wärmebehandlung von Kleinteilen erfolgt in Thermostaten. Für große Produkte werden Schachtöfen mit automatischer Temperaturregelung eingesetzt.

Vernickeln von rostfreien und säurebeständigen Stählen. Die Vernickelung wird zur Erhöhung der Oberflächenhärte und Verschleißfestigkeit sowie zum Schutz vor Korrosion in den aggressiven Umgebungen durchgeführt, in denen diese Stähle instabil sind.

Für die Haftung der Nickel-Phosphor-Schicht auf der Oberfläche hochlegierter Stähle ist die Art der Beschichtungsvorbereitung von entscheidender Bedeutung. Bei Edelstahl der Güteklasse 1×13 und dergleichen besteht die Oberflächenvorbereitung also in der anodischen Behandlung in alkalischen Lösungen. Die Teile werden auf C-Stahl-Aufhängungen montiert, gegebenenfalls unter Verwendung von Innenkathoden, in ein Bad mit einer 10-15%igen Natronlauge gehängt und bei einer Elektrolyttemperatur von 60-70° und einer Anodenstromdichte von 5-10 anodisiert A / dm 2 für 5-10 Minuten. bis eine gleichmäßige braune Beschichtung ohne Metalllücken entsteht. Dann werden die Teile in kaltem fließendem Wasser gewaschen, in Salzsäure (sp. Gewicht 1,19) enthauptet, zweimal verdünnt, bei einer Temperatur von 15-25 ° für 5-10 Sekunden. Nach dem Waschen unter fließendem kaltem Wasser werden die Teile in ein chemisches Vernickelungsbad in alkalischer Lösung eingehängt und in üblicher Weise auf eine vorgegebene Schichtdicke galvanisiert.

Für Teile aus säurebeständigem Stahl des Typs IX18H9T sollte die anodische Behandlung in einem Chromsäureelektrolyten mit folgender Zusammensetzung und Verfahrensführung durchgeführt werden:

Nach der anodischen Behandlung werden die Teile in fließendem kaltem Wasser gewaschen, in Salzsäure enthauptet, wie es für Edelstahl angegeben ist, und in ein Vernickelungsbad gehängt.

Vernickeln von Nichteisenmetallen. Um Nickel auf der zuvor abgeschiedenen Nickelschicht abzuscheiden, werden die Teile entfettet und dann 1 Minute lang in einer 20–30%igen Salzsäurelösung enthauptet, wonach sie in ein Bad zur chemischen Vernickelung gehängt werden. Teile aus Kupfer und seinen Legierungen werden im Kontakt mit einem elektronegativeren Metall wie Eisen oder Aluminium vernickelt, wobei zu diesem Zweck Draht oder Anhänger aus diesen Metallen verwendet werden. In manchen Fällen reicht es für eine Abscheidungsreaktion aus, einen kurzzeitigen Kontakt eines Eisenstabs mit der Oberfläche eines Kupferteils herzustellen.

Zum Vernickeln von Aluminium und seinen Legierungen werden die Teile in Alkali geätzt, in Salpetersäure wie zuvor bei allen Arten von Beschichtungen geglänzt und einer doppelten Zinkatbehandlung in einer Lösung unterzogen, die 500 g / l Natriumhydroxid enthält, und 100 g / l Zinkoxid, bei einer Temperatur von 15-25°. Das erste Eintauchen dauert 30 Sekunden, danach wird der Kontaktzinkniederschlag in verdünnter Salpetersäure abgeätzt, das zweite Eintauchen 10 Sekunden, danach werden die Teile unter fließendem kaltem Wasser gewaschen und in einem Bad mit alkalischem Nickel-Phosphor vernickelt Lösung. Die resultierende Beschichtung ist sehr locker an Aluminium gebunden, und um die Haftfestigkeit zu erhöhen, werden die Teile erhitzt, indem sie 1-2 Stunden lang in Schmieröl mit einer Temperatur von 220-250 ° eingetaucht werden.

Nach der Wärmebehandlung werden die Teile mit Lösungsmitteln entfettet und ggf. gewischt, poliert oder anderweitig bearbeitet.

Vernickeln von Cermets und Keramik. Der technologische Prozess der Vernickelung von Ferriten besteht aus folgenden Arbeitsgängen: Die Teile werden in einer 20% igen Sodalösung entfettet, mit heißem destilliertem Wasser gewaschen und 10-15 Minuten lang gebeizt. in einer alkoholischen Salzsäurelösung im Verhältnis der Komponenten 1:1. Dann werden die Teile erneut mit heißem destilliertem Wasser gewaschen, während der Schlamm mit Haarbürsten gereinigt wird. Auf die beschichteten Oberflächen der Teile wird mit einem Pinsel eine Palladiumchloridlösung mit einer Konzentration von 0,5-1,0 g/l und einem pH-Wert von 3,54:0,1 aufgetragen. Nach Lufttrocknung wird der Palladiumchloridauftrag noch einmal wiederholt, getrocknet und zur Vorvernickelung in ein Bad mit einer sauren Lösung getaucht, die 30 g/l Nickelchlorid, 25 g/l Natriumhypophosphit und 15 g/l Natriumhypophosphit enthält Natriumbernsteinsäure. Für diesen Vorgang ist es notwendig, die Temperatur der Lösung innerhalb von 96–98° und einen pH-Wert von 4,5–4,8 zu halten. Die Teile werden dann in destilliertem Wasser gewaschen heißes Wasser und in der gleichen Lösung vernickelt, jedoch bei einer Temperatur von 90°, bis eine 20-25 µm dicke Schicht erhalten wird. Danach werden die Teile in destilliertem Wasser gekocht, in einem Pyrophosphat-Elektrolyten verkupfert, bis eine Schicht von 1-2 Mikron erhalten wird, wonach sie einem säurefreien Löten unterzogen werden. Die Haftfestigkeit der Nickel-Phosphor-Beschichtung mit der Ferritbasis beträgt 60–70 kg/cm 2 .

Hinzu kommt eine chemische Vernickelung Verschiedene Arten Keramiken wie Ultraporzellan, Quarz, Steatit, Piezokeramik, Ticond, Thermocond usw.

Die Vernickelungstechnologie besteht aus folgenden Arbeitsgängen: Teile werden mit Alkohol entfettet, in heißem Wasser gewaschen und getrocknet.

Danach wird bei Teilen aus Ticond, Thermocond und Quarz deren Oberfläche mit einer Lösung sensibilisiert, die 10 g/l Zinnchlorid SnCl 2 und 40 ml/l Salzsäure enthält. Dieser Vorgang wird mit einer Bürste oder durch Reiben mit einer mit einer Lösung angefeuchteten Holzscheibe oder durch Eintauchen der Teile in eine Lösung für 1-2 Minuten durchgeführt. Anschließend wird die Oberfläche der Teile in einer Palladiumchloridlösung PdCl 2 2H 2 O aktiviert.

Für Ultra-Porzellan wird eine erhitzte Lösung mit einer Konzentration von PdCl 2 ·2H 2 O 3–6 g/l und mit einer Eintauchzeit von 1 s verwendet. Bei Tikond, Thermocond und Quarz sinkt die Konzentration mit zunehmender Exposition von 1 auf 3 Minuten auf 2-3 g / l, wonach die Teile in eine Lösung getaucht werden, die Calciumhypophosphit Ca (H 2 PO 2) 2 in einem enthält Menge von 30 g / l, ohne Erwärmung, für 2-3 Minuten.

Teile aus Ultra-Porzellan mit aktivierter Oberfläche werden für 10-30 Sekunden aufgehängt. in ein Vorvernickelungsbad mit einer alkalischen Lösung, wonach die Teile gewaschen und erneut in dasselbe Bad gehängt werden, um eine Schicht mit einer bestimmten Dicke aufzubauen.

Teile aus Tikond, Thermocond und Quarz werden nach Behandlung in Calciumhypophosphit in sauren Lösungen vernickelt.

Chemische Abscheidung von Nickel aus Carbonylverbindungen. Beim Erhitzen von Nickeltetracarbonyl Ni(CO) 4 -Dämpfen auf eine Temperatur von 280° ± 5°C tritt die Reaktion der thermischen Zersetzung von Carbonylverbindungen mit der Abscheidung von metallischem Nickel auf. Der Fällprozess findet in einem hermetisch verschlossenen Behälter bei atmosphärischem Druck statt. Die Atmosphäre besteht zu 20–25 % (nach Volumen) aus Nickeltetracarbonyl und zu 80–75 % aus Kohlenmonoxid CO. Die Beimischung von Sauerstoff in das Gas ist maximal 0,4 % zulässig. Für eine gleichmäßige Abscheidung sollte eine Gaszirkulation mit einer Vorschubgeschwindigkeit von 0,01–0,02 m/s und einer Umkehrung der Vorschubrichtung alle 30–40 Sekunden erzeugt werden. . Die Vorbereitung der Teile für die Beschichtung dient der Entfernung von Oxiden und Fett. Die Nickelabscheidungsrate beträgt 5–10 Mikron/min. Das abgeschiedene Nickel hat eine matte Oberfläche, einen dunkelgrauen Farbton, eine feine kristalline Struktur, eine Härte von 240–270 Vickers und eine relativ geringe Porosität.

Die Haftfestigkeit der Beschichtung am Metall der Produkte ist sehr gering, und um sie auf zufriedenstellende Werte zu erhöhen, ist eine Wärmebehandlung bei 600–700°C für 30–40 Minuten erforderlich.

Nickel ist im Instrumenten- und Maschinenbau sowie in anderen Bereichen weit verbreitet verschiedene Branchen. In der Lebensmittelindustrie ersetzt Nickel Zinnbeschichtungen und in der Optik ist es für sein Schwarzvernickelungsverfahren bekannt. Produkte aus Stahl und Nichteisenmetallen werden mit Nickel behandelt, um sie vor Korrosion zu schützen und die Beständigkeit der Teile gegen mechanischen Verschleiß zu erhöhen. Der Phosphorgehalt in Nickel macht es möglich, einen Film herzustellen, dessen Härte einem Chromfilm ähnlich ist.

Vernickelungsverfahren

Bei der Vernickelung wird eine Nickelschicht auf die Oberfläche des Produktes aufgebracht, die in der Regel über eine Vernickelung verfügt Schichtdicke 1-50 µm. Nickelbeschichtungen können mattschwarz oder glänzend sein, schaffen aber unabhängig davon einen zuverlässigen und dauerhaften Schutz des Metalls vor aggressiven Einflüssen (Laugen, Säuren) und bei hohen Temperaturen.

Vor dem Vernickeln muss das Produkt vorbereitet werden. Stufen der Vorbereitung:

• das Teil wird mit Schleifpapier behandelt, um den Oxidfilm zu entfernen;
• mit einer Bürste behandelt;
• unter Wasser gewaschen;
• in warmer Sodalösung entfettet;
• wieder gewaschen.

Eine Vernickelung kann mit der Zeit ihren ursprünglichen Glanz verlieren, daher wird die Nickelschicht sehr oft mit einer haltbareren Chromschicht überzogen.

Auf Stahl aufgetragenes Nickel ist eine kathodische Beschichtung, die nur das Metall schützt mechanisch. Die schwache Dichte der Schutzschicht trägt zum Auftreten von Korrosionsporen bei, wobei der Stahlteil die lösliche Elektrode ist. Infolgedessen tritt unter der Beschichtung Korrosion auf, sie zerstört das Stahlsubstrat und führt zum Ablösen der Nickelschicht. Um dies zu verhindern, muss das Metall immer mit einer dicken Nickelschicht behandelt werden.

Nickelbeschichtungen werden aufgebracht auf:

• Kupfer;
• Eisen;
• Titan;
• Wolfram und andere Metalle.

Kann nicht verarbeitet werden unter Verwendung von Vernickelung solcher Metalle wie:

Beim Vernickeln von Stahlteilen ist es notwendig, eine Kupferunterlage herzustellen.

Nickelbeschichtungen werden in verschiedenen Industrien für spezielle, dekorative und schützende Zwecke verwendet und werden auch als Unterschicht verwendet. Die Vernickelungstechnik wird verwendet, um verschlissene Teile und Ersatzteile von Autos zu restaurieren, medizinische Instrumente, chemische Geräte, Haushaltsgegenstände, Messinstrumente, Teile, die unter Einwirkung starker Laugen oder Trockenreibung leichten Belastungen ausgesetzt sind, abzudecken.

Sorten der Vernickelung

In der Praxis gibt es zwei Arten der Vernickelung:

• Chemisch;
• Elektrolytisch.

Die erste Option ist etwas teurer als die elektrolytische, bietet jedoch die Möglichkeit, eine gleichmäßige Beschichtung in Bezug auf Dicke und Qualität auf allen Teilen des Produkts zu erzeugen, wenn die Voraussetzung dafür geschaffen ist, dass die Lösung darauf zugreifen kann.

elektrolytische Vernickelung zu Hause

Die elektrolytische Vernickelung zeichnet sich durch geringe Porosität aus, sie hängt von der Dicke der Schutzschicht und der Gründlichkeit der Untergrundvorbereitung ab. Um einen hochwertigen Korrosionsschutz zu schaffen, ist eine absolute Porenfreiheit erforderlich, wofür es üblich ist, ein Metallteil zuerst zu verkupfern oder mehrere Schichten einer Beschichtung aufzutragen, die sogar viel stärker ist als eine einlagige Beschichtung mit gleicher Dicke.

Warum zu Hause Sie müssen den Elektrolyten vorbereiten. Du brauchst 3,5 gr. Nickelchlorid, 30 gr. Nickelsulfat und 3 gr. Borsäure pro 100 ml. Wasser, gießen Sie diesen Elektrolyten in einen Behälter. Das Vernickeln von Kupfer oder Stahl erfordert das Eintauchen von Nickelanoden in den Elektrolyten.

Das Teil wird an einem Draht zwischen Nickelelektroden aufgehängt. Drähte aus Nickelplatten müssen miteinander verbunden werden. Die Teile werden mit dem Minuspol der Spannungsquelle und die Drähte mit dem Pluspol verbunden. Danach müssen Sie einen Rheostat an den Stromkreis und ein Milliamperemeter anschließen, um die Spannung einzustellen. Sie benötigen eine Gleichstromquelle mit einer Spannung von nicht mehr als 6 Volt.

Strom muss eingeschaltet sein für etwa 20 Minuten. Nachdem das Teil herausgenommen, gewaschen und getrocknet wurde. Das Teil ist mit einer matten Nickelschicht überzogen grauer Farbton. Damit die Schutzschicht glänzt, muss sie poliert werden. Vergessen Sie jedoch bei der Arbeit nicht die erheblichen Nachteile der elektrolytischen Beschichtung zu Hause - die Unmöglichkeit, eng und eng zu beschichten tiefe Löcher und ungleichmäßige Abscheidung auf der geprägten Nickeloberfläche.

Chemische Vernickelung zu Hause

Neben dem elektrolytischen Verfahren gibt es eine weitere, recht einfache Möglichkeit, polierten Stahl oder Eisen mit einer starken und dünnen Nickelschicht zu überziehen. Es ist notwendig, 10% Zinkchloridlösung hinzuzufügen und die Nickelsulfatlösung langsam bis zur Lösung zuzugeben wird nicht hellgrün. Dann muss die Flüssigkeit zum Kochen gebracht werden, dazu empfiehlt es sich, ein Porzellangefäß zu nehmen.

In diesem Fall bildet sich eine charakteristische Trübung, die jedoch die Vernickelung von Produkten nicht beeinträchtigt. Wenn Sie die Lösung zum Kochen bringen, müssen Sie das Produkt hineingeben, das einer Vernickelung unterzogen wird. Es muss zuerst entfettet und gereinigt werden. Der Gegenstand sollte etwa eine Stunde lang in der Flüssigkeit kochen und regelmäßig mit destilliertem Wasser auffüllen, wenn die Lösung abnimmt.

Wenn Sie während des Kochens gesehen haben, dass sich die Farbe der Lösung von hell nach leicht grün geändert hat, müssen Sie dies tun fügen Sie etwas Nickelsulfat hinzu um die Originalfarbe zu erhalten. Nach der angegebenen Zeit den Gegenstand aus der Flüssigkeit nehmen, mit Wasser abspülen, wobei ein wenig Kreide eingerieben wird, und gründlich trocknen. Auf diese Weise beschichtetes poliertes Eisen oder Stahl behält diese Schutzschicht ziemlich gut.

Der Prozess der chemischen Beschichtung basiert auf der Umwandlung von Nickel aus einer wässrigen Lösung seiner Salze mit Hilfe von Natriumhypophosphit und anderen chemischen Elementen. Für die chemische Beschichtung verwendete Lösungen können alkalisch mit einem pH-Wert über 6,5 und sauer mit einem pH-Wert von 4–6,5 sein.

Saure Lösungen werden am besten für Kupfer, Messing und Eisenmetalle verwendet. Alkalisch wird für Edelstahl verwendet. Eine saure Lösung entsteht im Gegensatz zu einer alkalischen auf einem polierten Produkt glattere Oberfläche. Ebenfalls wichtiges Merkmal Bei sauren Lösungen ist die Wahrscheinlichkeit einer Selbstentladung bei steigenden Betriebstemperaturen geringer. Alkalische Substanzen garantieren eine stärkere Haftung des Nickelfilms auf dem Metalluntergrund.

Alle wässrigen Lösungen zum Vernickeln gelten als universell, nämlich für alle Metalle geeignet. Für die chemische Beschichtung wird destilliertes Wasser verwendet, Sie können aber auch Kondensat aus einem herkömmlichen Kühlschrank entnehmen. Chemische Reagenzien sind geeignet sauber - auf der Verpackung mit "H" gekennzeichnet.

Lösungsvorbereitungsschritte:

• Alles Chemikalien, mit Ausnahme von Natriumhypophosphit, müssen in einem emaillierten Behälter in Wasser gelöst werden.
• Dann die Flüssigkeit zum Sieden erhitzen, das Natriumhypophosphit lösen und das Produkt in die Lösung geben.
• Mit Hilfe eines Liters Lösung ist es möglich, Teile mit einer Fläche von bis zu 2 Quadratmetern mit Nickel zu bedecken. dm.

Bäder zum Vernickeln

In Werkstätten wird häufig eine Badewanne verwendet, die aus drei Hauptelementen besteht:

• Chlorid;
• Sulfat;
• Borsäure.

Nickelsulfat ist eine Quelle für Nickelionen. Chlorid beeinflusst den Betrieb der Anoden erheblich, sein Anteil im Bad ist nicht genau angegeben. In chloridfreien Bädern kommt es zu einer deutlichen Passivierung von Nickel, wonach die Nickelmenge im Bad abnimmt und dadurch die Qualität der Beschichtungen abnimmt und die Stromausbeute abnimmt.

Anoden für Chloride für eine ausreichende Vernickelung von Aluminium oder Kupfer in der erforderlichen Menge auflösen. Chloride erhöhen die Leistung des Bades mit Zinkverunreinigung und dessen Leitfähigkeit. Borsäure hält den pH-Wert auf dem erforderlichen Niveau. Die Effizienz dieses Prozesses hängt hauptsächlich von der Menge an Borsäure ab.

Chlorid kann Magnesium-, Zink- oder Natriumchlorid sein. Weit verbreitet sind Wattsulfatbäder, die als Zusatz elektrisch leitfähige Salze enthalten, die die elektrische Leitfähigkeit der Bäder erhöhen und das ansprechende Aussehen der Schutzschicht erhöhen. Das am häufigsten verwendete unter diesen Salzen ist Magnesiumsulfat (etwa 30 Gramm pro 1 Liter).

In der Regel wird Nickelsulfat in einem Verhältnis von ca 220-360 gr. pro 1 Liter. Heutzutage gibt es Tendenzen, Nickelsulfat zu reduzieren - weniger als 190 gr./l. Dies hilft, den Lösungsverlust erheblich zu reduzieren.

Die Zugabe von Borsäure beträgt ungefähr 25-45 g. pro 1 Liter Bei weniger als 25 g/l nehmen die Alkalisierungsprozesse des Bades zu. Eine Überschreitung dieser Grenze ist aufgrund der wahrscheinlichen Kristallisation von Borsäure und der Ausfällung von Kristallen an den Anoden und Wänden des Bades ungünstig.

Nickelbad kann in verschiedenen Temperaturbereichen arbeiten. Aber die Technik der Vernickelung zu Hause wird nicht oft bei Raumtemperatur angewendet. Nickel wird häufig aus in Kühlbädern aufgebrachten Beschichtungen entfernt, daher muss das Bad auf mindestens 32 Grad erhitzt werden. Stromdichte experimentell ausgewählt. damit die Schutzschicht nicht verbrennt.

Das Natriumbad funktioniert gut über einen breiten pH-Bereich. Einst wurde pH 5,3-5,9 gehalten, motiviert durch geringe Aggressivität und bessere Deckkraft des Bades. Aber hohe pH-Werte provozieren eine deutliche Erhöhung der Spannungen in der Nickelschicht. Daher liegt der pH-Wert in vielen Bädern bei 3,4-4,6.

Die Haftung des Nickelfilms auf Metall ist relativ gering. Dieses Problem wird durch Wärmebehandlung von Nickelfilmen gelöst. Das Verfahren der Niedertemperaturdiffusion basiert auf dem Erhitzen von vernickelten Teilen auf eine Temperatur von 400 g. und Exposition der Produkte für eine Stunde bei einer bestimmten Temperatur.

Aber vergessen Sie nicht, dass, wenn vernickelte Produkte gehärtet wurden, dann bei 400 gr. Sie kann an Kraft verlieren ist ihre Hauptqualität. Daher erfolgt die Niedertemperaturdiffusion in diesen Fällen bei einer Temperatur von etwa 260–310 g. bei einer Belichtungszeit von drei Stunden. Diese Wärmebehandlung kann auch die Festigkeit der Vernickelung erhöhen.

Bäder bedeuten Spezialausrüstung zum Vernickeln und Mischen einer wässrigen Lösung, um den Vernickelungsprozess zu intensivieren und die Wahrscheinlichkeit von Lochfraß zu verringern - das Auftreten kleiner Vertiefungen in Schutzschicht. Das Rühren des Bades bringt die Notwendigkeit einer kontinuierlichen Filtration mit sich, um Verunreinigungen zu entfernen.

Das Rühren mit einem aktiven Kathodenstab ist nicht so effizient wie das Verwenden Pressluft, und außerdem braucht es eine spezielle Substanz, die die Schaumbildung ausschließt.

Entfernung der Vernickelung

Nickelbeschichtungen auf Stahl werden üblicherweise in Badewannen gereinigt. mit verdünnter Schwefelsäure. Auf 25 l auffüllen. gekühlte Wasserteile 35 l. konzentrierte Schwefelsäure unter ständigem Rühren. Stellen Sie sicher, dass die Temperatur nicht mehr als 55 Grad beträgt. Nachdem die Flüssigkeit auf Raumtemperatur abgekühlt ist, sollte ihre Dichte 1,64 betragen.

Um die Wahrscheinlichkeit des Impfens des Metalls, aus dem das Substrat besteht, zu verringern, wird dem Bad Glycerin in einer Menge von 50 g zugesetzt. pro 1 Liter Badewannen werden meistens aus Vinylkunststoff hergestellt. Details werden am mittleren Handlauf aufgehängt, der mit dem Plus der Spannungsquelle verbunden ist. Handläufe, an denen Bleibleche befestigt sind, werden mit dem Minus der Stromquelle verbunden.

Achten Sie darauf, dass die Temperatur des Bades nicht mehr als 32 Grad beträgt, da die heiße Lösung aggressiv auf das Substrat einwirkt. Die Stromdichte muss etwa 4,1 A./dm betragen. sq., aber eine Stromänderung ist möglich im Bereich von 4,5–6,2 Volt.

Fügen Sie nach einer Weile Schwefelsäure hinzu, um die Dichte bei 1,64 zu halten. Um eine Verdünnung des Bades zu vermeiden, tauchen Sie die Teile erst nach dem Vortrocknen ein.

Das Vernickeln ist heute das beliebteste Galvanisierungsverfahren. Die Vernickelung zeichnet sich durch hohe Korrosionsbeständigkeit, Härte, günstige Kosten für die Vernickelung, elektrischen Widerstand und ausgezeichnetes Reflexionsvermögen aus.

Die chemische Beschichtung einiger Metalle mit anderen besticht durch ihre Einfachheit technologischer Prozess. Wenn es beispielsweise notwendig ist, ein Stahlteil chemisch zu vernickeln, reicht es aus, geeignete emaillierte Schalen, eine Heizquelle ( Gasherd, Primus usw.) und relativ mangelfreie Chemikalien. Ein, zwei Stunden – und das Teil ist mit einer glänzenden Nickelschicht überzogen.

Beachten Sie, dass es nur mit Hilfe der chemischen Vernickelung möglich ist, Teile eines komplexen Profils, innere Hohlräume (Rohre usw.) zuverlässig zu vernickeln. Zugegeben, die chemische Vernickelung (und einige andere ähnliche Prozesse) ist nicht ohne Nachteile. Der Hauptgrund ist eine nicht zu starke Haftung des Nickelfilms auf dem Grundmetall. Dieser Nachteil kann jedoch behoben werden, dazu wird das sogenannte Niedertemperatur-Diffusionsverfahren verwendet. Damit können Sie die Haftung des Nickelfilms auf dem Grundmetall deutlich erhöhen. Dieses Verfahren ist auf alle chemischen Beschichtungen einiger Metalle durch andere anwendbar.

Der Prozess der chemischen Vernickelung basiert auf der Reaktion der Nickelreduktion aus wässrigen Lösungen seiner Salze unter Verwendung von Natriumhypophosphit und einigen anderen Chemikalien.

Vernickelung

Auf chemischem Wege erhaltene Nickelschichten haben eine amorphe Struktur. Das Vorhandensein von Phosphor in Nickel bringt die Härte des Films in die Nähe eines Chromfilms. Leider ist die Haftung des Nickelfilms auf dem Grundmetall relativ gering. Die Wärmebehandlung von Nickelfilmen (Niedertemperaturdiffusion) besteht darin, vernickelte Teile auf eine Temperatur von 400°C zu erhitzen und 1 Stunde bei dieser Temperatur zu halten.

Wenn vernickelte Teile gehärtet werden (Federn, Messer, Angelhaken usw.), können sie bei einer Temperatur von 40 ° C freigesetzt werden, dh sie können ihre Hauptqualität verlieren - Härte. Hier erfolgt die Niedertemperaturdiffusion bei einer Temperatur von 270...300 C mit einer Einwirkzeit von bis zu 3 Stunden, wobei die Wärmebehandlung auch die Härte der Nickelschicht erhöht.

Alle aufgeführten Vorteile der chemischen Vernickelung sind den Technologen nicht entgangen. Sie haben sie gefunden praktischer Nutzen(mit Ausnahme der Verwendung von dekorativen und korrosionsbeständigen Eigenschaften). So werden mit Hilfe der chemischen Vernickelung die Achsen verschiedener Mechanismen, Schnecken von Gewindeschneidmaschinen usw. repariert.

Zu Hause können Sie mit Hilfe der Vernickelung (natürlich chemisch!) Teile verschiedener Haushaltsgeräte reparieren. Die Technik ist hier denkbar einfach. Beispielsweise wurde die Achse eines Geräts abgerissen. Dann bauen sie (mit Überschuss) eine Nickelschicht auf der beschädigten Stelle auf. Dann wird der Arbeitsabschnitt der Achse poliert und auf die gewünschte Größe gebracht.

Zu beachten ist, dass die chemische Vernickelung Metalle wie Zinn, Blei, Cadmium, Zink, Wismut und Antimon nicht abdecken kann.

Lösungen, die zum chemischen Vernickeln verwendet werden, werden in saure (pH - 4 ... 6,5) und alkalische (pH - über 6,5) unterteilt. Zur Beschichtung von Eisenmetallen, Kupfer und Messing werden vorzugsweise saure Lösungen verwendet. Alkalisch - für Edelstähle.

Saure Lösungen (im Vergleich zu alkalischen) auf einem polierten Teil ergeben eine glattere (spiegelähnliche) Oberfläche, sie haben weniger Porosität und die Prozessgeschwindigkeit ist höher. Ein weiteres wichtiges Merkmal von sauren Lösungen ist, dass sie sich weniger wahrscheinlich selbst entladen, wenn die Betriebstemperatur überschritten wird. (Selbstentladung - sofortige Ausfällung von Nickel in eine Lösung mit Verspritzen des letzteren.)

In alkalischen Lösungen ist der Hauptvorteil eine zuverlässigere Haftung des Nickelfilms auf dem Grundmetall.

Und der letzte. Wasser zum Vernickeln (und beim Auftragen anderer Beschichtungen) wird destilliert entnommen (Sie können Kondensat aus Haushaltskühlschränken verwenden). Chemische Reagenzien sind mindestens rein geeignet (Bezeichnung auf dem Etikett - H).

Vor dem Beschichten von Teilen mit einem Metallfilm ist eine spezielle Vorbereitung ihrer Oberfläche erforderlich.

Die Vorbereitung aller Metalle und Legierungen ist wie folgt. Das behandelte Teil wird in einer der wässrigen Lösungen entfettet, und dann wird das Teil in einer der unten aufgeführten Lösungen enthauptet.

Zusammensetzung von Lösungen zur Enthauptung (g/l)

Für Stahl

Schwefelsäure - 30...50. Temperatur der Lösung - 20°С, Verarbeitungszeit - 20...60 s.

Salzsäure - 20...45. Temperatur der Lösung - 20°С, Verarbeitungszeit - 15...40 s.

Schwefelsäure - 50...80, Salzsäure - 20...30. Lösungstemperatur - 20°C, Verarbeitungszeit - 8...10s.

Für Kupfer und seine Legierungen

Schwefelsäure - 5% ige Lösung. Temperatur - 20°C, Verarbeitungszeit - 20 s.

Für Aluminium und seine Legierungen

Salpetersäure. (Achtung, 10 ... 15%ige Lösung.). Die Temperatur der Lösung beträgt 20°C, die Verarbeitungszeit 5...15 s.

Bitte beachten Sie dies für Aluminium und seine Legierungen vorher chemische Vernickelung eine andere Verarbeitung durchführen - das sogenannte Zinkat. Nachfolgend finden Sie Lösungen für die Zinkatbehandlung.

Zusammensetzungen von Lösungen für die Zinkatbehandlung (g/l)

Für Aluminium

Ätznatron - 250, Zinkoxid - 55. Lösungstemperatur - 20°C, Behandlungszeit - 3...5 s.

Ätznatron - 120, Zinksulfat - 40. Lösungstemperatur - 20 ° C, Verarbeitungszeit - 1,5 ... 2 Minuten.

Bei der Herstellung beider Lösungen wird zunächst die Natronlauge separat in der Hälfte des Wassers gelöst und die Zinkkomponente in der anderen Hälfte. Dann werden beide Lösungen zusammengegossen.

Für Aluminiumgusslegierungen

Ätznatron - 10, Zinkoxid - 5, Rochelle-Salz (Kristallhydrat) - 10. Lösungstemperatur - 20 ° C, Verarbeitungszeit - 2 Minuten.

Für Aluminium-Knetlegierungen

Eisenchlorid (Kristallhydrat) - 1, Natriumhydroxid - 525, Zinkoxid 100, Rochelle-Salz - 10. Lösungstemperatur - 25 ° C, Verarbeitungszeit - 30 ... 60 s.

Nach der Zinkatbehandlung werden die Teile in Wasser gewaschen und in eine Vernickelungslösung gehängt.

Alle Lösungen zum Vernickeln sind universell, dh sie eignen sich für alle Metalle (obwohl es einige Besonderheiten gibt). Bereiten Sie sie in einer bestimmten Reihenfolge vor. Also alle Chemikalien (außer Natriumhypophosphit) werden in Wasser gelöst (Emailliertes Geschirr!). Dann wird die Lösung auf Betriebstemperatur erhitzt und erst danach Natriumhypophosphit gelöst und die Teile in die Lösung gehängt.

In 1 Liter der Lösung kann eine Fläche bis zu 2 dm² vernickelt werden.

Zusammensetzungen von Lösungen zum Vernickeln (g/l)

Nickelsulfat – 25, Natriumbernsteinsäure – 15, Natriumhypophosphit – 30. Lösungstemperatur – 90°C, pH – 4,5, Filmwachstumsrate – 15 bis 20 &mgr;m/h.

Nickelchlorid - 25, Natriumbernsteinsäure - 15, Natriumhypophosphit - 30. Lösungstemperatur - 90 ... 92 ° C, pH - 5,5, Wachstumsrate - 18 ... 25 μm / h.

Nickelchlorid - 30, Glykolsäure - 39, Natriumhypophosphit - 10. Lösungstemperatur 85 ... 89 ° C, pH - 4,2, Wachstumsrate - 15..20 Mikrometer / h.

Nickelchlorid - 21, Natriumacetat - 10, Natriumhypophosphit - 24. Lösungstemperatur - 97 ° C, pH - 5,2, Wachstumsrate - bis zu 60 μm / h.

Nickelsulfat - 21, Natriumacetat - 10, Bleisulfid - 20, Natriumhypophosphit - 24. Lösungstemperatur - 90 ° C, pH - 5, Wachstumsrate - bis zu 90 μm / h.

Nickelchlorid - 30, Essigsäure - 15, Bleisulfid - 10 ... 15, Natriumhypophosphit - 15. Lösungstemperatur - 85 ... 87 ° C, pH - 4,5, Wachstumsrate - 12 ... 15 Mikron / h

Nickelchlorid - 45, Ammoniumchlorid - 45, Natriumcitrat - 45, Natriumhypophosphit - 20. Lösungstemperatur - 90 ° C, pH - 8,5, Wachstumsrate - 18 ... 20 Mikrometer / h.

Nickelchlorid - 30, Ammoniumchlorid - 30, Natriumbernsteinsäure - 100, Ammoniak (25% ige Lösung - 35, Natriumhypophosphit - 25). Temperatur - 90°C, pH - 8...8,5, Wachstumsrate - 8...12 µm/h.

Nickelchlorid - 45, Ammoniumchlorid - 45, Natriumacetat - 45, Natriumhypophosphit - 20. Lösungstemperatur - 88 .... 90 ° C, pH - 8 ... 9, Wachstumsrate - 18 ... 20 Mikron / h.

Nickelsulfat - 30, Ammoniumsulfat - 30, Natriumhypophosphit - 10. Lösungstemperatur - 85°C, pH - 8,2...8,5, Wachstumsrate - 15...18 µm/h.

Aufmerksamkeit! Gemäß den bestehenden staatlichen Standards hat eine einlagige Nickelbeschichtung pro 1 cm 2 mehrere zehn durchgehende (zum Grundmetall) Poren. Natürlich weiter draußen ein vernickeltes Stahlteil wird schnell mit einem „Rostausschlag“ überzogen.