Неполадки при никелировании, их причины и способы устранения

Неполадки	Причины	Способы устранения
Частичное покрытие деталей никелем при хорошем качестве по- крытия	Плохое обезжиривание деталей	Тщательно подготовить поверхность деталей
	Отсутствие контакта подвесочного приспособления со штангой	Улучшить контакт подвесочного приспо- собления со штангой
	Детали взаимноэкранируются на подвесоч- ных приспособлениях	Изменить расположение деталей
	Неправильное расположение анодов или нарушение контакта отдельных анодов	Улучшить контакт и расположение анодов
Малая скорость осаж- дения никеля	Низкая температура электролита	Подогреть электролит до 18—25 °С
Никель на деталях не осаждается, усиленное выделение водоро- да	Малая величина рН электролита (слишком кислый электролит)	Проверить рН и откорректировать его 3%-ным раствором №ОН
Никель на деталях не осаждается, образование на деталях черного мажущегося налета	Низкая температура электролита	Подогреть электролит до 18—25 °С
	Низкая плотность тока	Повысить плотность тока

Поверх слоя полублестящего никеля наносят никель из электро­лита блестящего никелирования. Двойное никелирование осуще­ствляется без промежуточной промывки, так как состав электролита полублестящего никелирования не содержит веществ, вред­ных для электролита блестящего никелирования.

Следующим шагом в развитии современной технологии по нанесению защитно-декоративных покрытий является трех­слойное никелирование, при котором металл наносится тремя слоями никеля из трех разных электролитов. От двухслойного это покрытие отличается тем, что между нижним полублестящим и верхним блестящим слоями наносится промежуточный тонкий слой никеля (1—2 мкм), содержащий 0,15—0,2% серы. Средний слой никеля в контакте с агрессивными средами (в порах покры­тия) приобретает отрицательный потенциал по отношению как к нижнему, так и к верхнему слоям, сильно замедляя коррозию обоих. При этом коррозия через поры верхнего слоя распространяется по промежуточному, а верхний блестящий и нижний по­лублестящий слои остаются неповрежденными.

Для нанесения среднего слоя в электролит основного со­става вводятся следующие органические добавки (г/л): м-Амино-бензосульфамид — 0,15—0,25; сахарин — 0,8—1,5. При одина­ковой общей толщине никелевого слоя трехслойное покрытие более чем в 2—3 раза коррозионно-устойчивее двухслойного и в 5 раз — однослойного.

Высокопроизводительными никелевыми электролитами являются сульфаминовокислые растворы, при работе с которы­ми можно применять высокие рабочие плотности тока (до 40 А/дм²) благодаря высокой растворимости сульфамата никеля в воде. Сульфаминовокислые электролиты применяются для нане­сения толстых осадков никеля, так как эти покрытия отличаются низкими внутренними напряжениями.

Наиболее применяемый сульфаминовокислый электролит имеет следующие состав (г/л) и режим работы:

Сульфамнновокислый никель 300—400

Хлористый никель 12—15

Борная кислота 25—40

Лаурилсульфат натрия 0,01 —1,0

Катодная плотность тока, А/дм² 5—12

Температура, °С 18—50

Никель может быть осажден не только электролитиче­ским, но и химическим способом.

Химическое никелирование широко внедряется в гальва­нотехнику вследствие ценных свойств покрытия: большой твер­дости, значительной коррозионной стойкости и износостойкости, равномерному распределению химически осажденного металла по поверхности детали. Процесс заключается в химическом вос­становлении ионов никеля до металла с помощью гипофос-фита натрия. Обладая малой пористостью, покрытие хорошо защищает от коррозии основной металл. Кроме того, покрытие характе­ризуется повышенной твердостью, увеличивающейся при термо­обработке (400 °С).

Восстановление сульфата никеля до металла происходит по следующей реакции:

NaSО₄ + 2NаН₂РО₂ + 2Н₂О →Ni + 2NаН₂Р0₃ + Н₂SО₄ + Н₂.

Одновременно происходит также выделение фосфора, образующего с никелем химическое соединение с содержанием от 4 до 10% Р. Основным преимуществом химического никели­рования является возможность осаждения никеля равномерным слоем на деталях любой конфигурации и даже на внутренних стенках труб.

Универсальным раствором, используемым как для кисло­го, так и для щелочного никелирования, является раствор, содер­жащий (г/л): хлористый никель — 30; гипофосфит натрия — 80; хлористый аммоний — 30; янтарнокислый натрий—100; аммиак (25 %-ный раствор)—35 мл/л (с рН 4,5—6,5 или рН 7—9). Тем­пература 70—85°С.

Большую восстановительную способность, чем гипофосфит, имеют борсодержашие соединения (борогидриды и боразаны). Использование борсодержащих восстановителей дает возмож­ность получать покрытие при относительно низких температурах (40 °С). Это способствует их применению для покрытия нетер­мостойких неметаллических материалов (пластмассы). Повы­шенная твердость никельборных покрытий (особенно после термообработки), высокая температура плавления, большая из­носостойкость и коррозионная стойкость дают возможность ис­пользовать эти покрытия в различных отраслях промышлен­ности. Состав раствора с диметилборазаном в качестве восста­новителя следующий (г/л): хлористый никель—-170; диметилборазан — 37; борная кислота — 25; рН—4,3; температура рас­твора—18 °С.

Процесс химического никелирования обычно осуществ­ляется в эмалированных, керамических или стеклянных емкостях. Корректирование ванны по гипофосфиту и соли никеля производится периодически.

Подготовка перед химическим никелированием произво­дится чрезвычайно тщательно, чтобы не было отслаивания по­крытия. Детали не должны касаться дна или стенок ванны, иначе может быть частичное осаждение никеля на поверхности ванны. Для равномерного смывания деталей раствором и для исключе­ния образования газовых мешков, ведущих к наличию непокры­тых мест на деталях, необходимо производить встряхивание де­талей.