1. Мэта
Стандартызаваць працэс хімічна нікеляванага пакрыцця, кантроль параметраў і патрабаванні да якасці, забяспечваючы стабільную якасць пакрыцця, якая адпавядае стандартам кліентаў і міжнародным стандартам.
2. Сфера прымянення
Прыдатны для нікелявання вугляродзістай сталі, нержавеючай сталі і медных сплаваў. Не прыдатны для магніевых сплаваў, тытанавых сплаваў або іншых спецыяльных працэсаў.
3. Нарматыўныя спасылкі
- • GB/T 13913-2008 – Аўтакаталітычныя пакрыцці з нікель-фосфарных сплаваў
- • GB/T 6461-2002 – Ацэнка выпрабавальных узораў і вырабаў з металічных і іншых неарганічных пакрыццяў на металічных падкладках пасля каразійных выпрабаванняў
- • ASTM B733-18 – Стандартная спецыфікацыя для аўтакаталітычных (хлабавых) нікель-фосфарных пакрыццяў
- • ISO 4527:2003 – Металічныя пакрыцці – Аўтакаталітычныя (хлабавыя) пакрыцці з нікель-фосфарных сплаваў
- • GB/T 5270-2005 – Металічныя пакрыцці на металічных падкладках – Гальванічныя і хімічна напыленыя пакрыцці – Метады выпрабаванняў на адгезію
4. Прынцып працэсу
Хімічнае нікеляванне — гэта аўтакаталітычны працэс хімічнага нанясення, пры якім гіпафасфіт натрыю аднаўляе іоны Ni²⁺, утвараючы пакрыццё са сплаву Ni-P.
Механізм рэакцыі:
- • Аноднае акісленне: H₂PO₂⁻ + H₂O → H₂PO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻
- • Катоднае аднаўленне: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni
- • Сумеснае адкладанне фосфару: H₂PO₂⁻ + 2H⁺ + e⁻ → P + 2H₂O
Класіфікацыя пакрыццяў па ўтрыманні фосфару:
| Тып | Утрыманне фосфару |
| Нізкі P | 1–5% |
| Сярэдні P | 5–10% |
| Высокі P | 10–15% |
5. Паток працэсу
Праверка → Абястлушчванне → Гарачае паласканне → Прамыванне праточнай вадой → Траўленне → Прамыванне → Актывацыя → Прамыванне → Прамыванне дэіённым метадам → Хімічнае пакрыццё → Аднаўленне → 3-ступенчатае супрацьтокавае паласканне → Пасівацыя → Прамыванне дэіённым метадам → Сушка → Праверка → Упакоўка
6. Асноўныя параметры працэсу
| Параметр | Дыяпазон кіравання | Заўвагі |
| Канцэнтрацыя Ni²⁺ | 8–12 г/л | Рэкамендуецца 9–10 г/л |
| Гіпафасфіт натрыю | 25–35 г/л | Малярнае суадносіны да Ni²⁺: 2,5–3,5:1 |
| Комплексаўтваральны агент (цытрат натрыю) | 30–40 г/л | Стабілізуе іоны нікеля |
| Буфер (ацэтат натрыю) | 15–25 г/л | Падтрымлівае стабільнасць pH |
| Значэнне pH | 4,5–5,5 (сярэдні/высокі P) | Карэкціруецца аміякам або карбанатам натрыю |
| Тэмпература | 85–90℃ | Аптымальна 88±1℃ |
| Загрузка | 0,5–1,5 дм²/л | Большая загрузка зніжае хуткасць нанясення |
| Хуткасць адкладання | 15–25 мкм/г | Змяншаецца з узростам пасля купання |
| Час | 15–60 хвілін | У залежнасці ад патрэбнай таўшчыні |
| Агітацыя | Механічнае або паветра нізкага ціску | Рэкамендуецца перамяшчэнне або цыркуляцыя нарыхтоўкі |
| Фільтрацыя | Бесперапынная фільтрацыя, 5–10 мкм | Выдаляе часціцы, прадухіляе з'яўленне кропак |
7. Тэхнічныя характарыстыкі прадукту і магчымасці пакрыцця
7.1 Дыяпазон памераў дэталі
| Пункт | Параметр |
| Максімальны памер | 1500×800×600 мм |
| Мін. памер | 5×5×5 мм |
| Максімальная вага | 200 кг |
| Мін. вага | 1 г |
7.2 Магчымасць выбару таўшчыні пакрыцця
| Тып | Дыяпазон таўшчыні | Тыповае прымяненне |
| Дакладныя дэталі | 5–10 мкм | Разьба, стрыжні клапанаў, гідраўлічныя кампаненты |
| Стандартныя дэталі | 10–50 мкм | Агульныя дэталі, устойлівыя да карозіі і зносу |
| Тоўстае пакрыццё | 50–100 мкм | Рамонт зносу, моцная каразійная асяроддзе |
Аднастайнасць: ±10% (агульныя дэталі); ±15% (складаныя формы)
7.3 Уласцівасці пакрыцця
| Маёмасць | Як пакрыта | Тэрмаапрацоўка (400℃×1 гадзіна) | Заўвагі |
| Цвёрдасць (HV) | ≥500 HV | ≥800 HV | Тэрмічная апрацоўка павялічвае цвёрдасць |
| Адгезія | ≤ 1 клас (GB/T 5270) | — | Няма лушчэння, няма лушчэння |
| Выпрабаванне ў саляным тумане (NSS, 5% NaCl, 35℃) | ≥24 гадзіны (сярэдзіна P) ≥72 гадзіны (высокі P) | — | Паводле патрабаванняў кліента |
| Парыстасць | ≤1 пункт/см² | — | Звычайна непарыстыя ≥25 мкм |
| Супраціўленне | 50–100 мкОм·см | 30–60 мкОм·см | — |
Тэрмічная апрацоўка: 400℃ ±10℃, 1 гадзіна, астуджэнне на паветры/у печы.
8. Вытворчая магутнасць
| Пункт | Ёмістасць |
| Аб'ём аднаго бака | 2–5 м³ |
| Вага партыі | 500–1500 кг |
| Штодзённая прапускная здольнасць | 3–8 тон |
| Штомесячная ёмістасць | 80–200 тон |
Заўвага: Фактычная ёмістасць залежыць ад геаметрыі, таўшчыні, старэння ванны.
9. Кантроль якасці
9.1 Элементы праверкі
| Пункт | Метад | Частата | Крытэрый прымальнасці |
| Таўшчыня | Рэнтгенафраматычны / металаграфічны мікраскоп | ≥3 балы за прыстасаванне ў партыі | Адпавядае чарцяжу; максімальнае адхіленне ≤10% |
| Цвёрдасць | Мікрацвёрдасць HV0.1 | Адзін раз за змену | ≥500 HV (без пакрыцця); ≥800 HV (высокая тэмпература) |
| Адгезія | Напілаваць/згінаць/крыжаваць + заклеіць стужкай | 1 штука на партыю | Клас ≤1, без лушчэння |
| Знешні выгляд | Візуальны (стандартнае асвятленне) | 100% | Аднастайны яркі; без дэфектаў |
| Саляны спрэй | NSS 5% NaCl, 35℃ | За партыю/змену | Сярэдні P ≥24 гадзіны; высокі P ≥72 гадзіны |
| Утрыманне фосфару | ЭДС / хімічныя рэчывы | Штотыднёвая / новая ванна | 1–5% / 5–10% / 10–15% |
9.2 Класіфікацыя па знешнім выглядзе
| Клас | Апісанне |
| Клас А | Аднастайны яркі/паўяркі, без дэфектаў |
| Клас B | Нязначныя сляды ад вады/стойкі, без костачак/адслойвання |
| Клас С | Невялікая цьмянасць/змены колеру, функцыянальнасць нармальная |
| Адхіліць | Кошткоўка, лушчэнне, прапусканне пакрыцця, выгаранне, моцнае адрозненне колеру |
10. Пошук і ліквідацыя няспраўнасцей
| Праблема | Магчымая прычына | Рашэнне |
| Дрэнная адгезія | Няпоўнае абястлушчванне/травіненне; недастатковая актывацыя | Палепшыць папярэднюю апрацоўку; падоўжыць актывацыю |
| Шыпкасць/шурпатасць | Часціцы ў ванне; высокі pH выпадае ў асадак | Паляпшэнне фільтрацыі (5 мкм); зніжэнне pH |
| Цёмнае/шэрае пакрыццё | Нізкі ўзровень Ni²⁺/гіпафасфіту; нізкі pH/тэмпература | Дадаць хімікаты; pH 4,8–5,2; нагрэць да 88℃ |
| Прапусціць пакрыццё | Лакальная пасівацыя; рэшткавае масла/аксід | Паляпшэнне актывацыі; паўторнае абястлушчванне |
| Нізкая хуткасць адкладання | Нізкая тэмпература/Ni²⁺/рэдуктар; выключаны pH; вытрыманая ванна | Нагрэйце да 88–90℃; адрэгулюйце pH; асвяжыце ванну |
| Раскладанне ванны | Перагрэў; высокі pH; хуткае даданне; нізкая загрузка | Спыніць награванне; знізіць pH; развесці ванну |
11. Бяспека
- • Сродкі індывідуальнай абароны: пальчаткі для абароны ад кіслот/шчолачаў, ахоўныя акуляры, фартух, рэспіратар (ад аміяку/кіслот).
- • Захоўванне хімічных рэчываў: асобна захоўваць сульфат нікеля, гіпафасфіт, кіслоты, шчолачы; далей ад крыніц цяпла/аднаўляльнікаў.
- • Забароны: Не змешвайце канцэнтраваную кіслату і гіпафасфіт (таксічны фасфін). Спачатку растварыце цвёрдыя рэчывы ў дэіянізаванай вадзе.
- • Вентыляцыя: лакальная выцяжка над рэзервуарамі (выдаленне вадароду).
- • Надзвычайная сітуацыя: прамыванне вачэй, душ, сухі парашковы/CO₂ вогнетушыцель, рэспіратар, камплект для ліквідацыі разліву.
12. Ахова навакольнага асяроддзя
- • Сцёкавыя воды: аддзеленыя сцёкавыя воды ад нікеля; асадак, pH 9–10 + PAC/PAM; Ni <0,5 мг/л.
- • Небяспечныя адходы: адпрацаваная ванна, фільтры, актыватар, нікелевы шлам – ліцэнзаваная ўтылізацыя з маніфестамі.
- • Выкіды: бесперапынная вентыляцыя; кантраляваць аміяк/вадарод у адпаведнасці з GB 16297.
- • Энергія/вада: ізаляцыя рэзервуараў; супрацьпаточная прамыўка; папаўненне канцэнтраванай вадкасці.
13. Склад ванны (сярэдні фосфар, агульныя кампаненты)
| Хімічны | Канцэнтрацыя | Функцыя |
| NiSO₄·6H₂O | 25–35 г/л | Асноўная соль, крыніца Ni²⁺ |
| NaH₂PO₂·H₂O | 25–35 г/л | Аднаўляльнік, крыніца P |
| Na₃C₆H₅O₇·2H₂O | 30–40 г/л | Комплексатворчы агент |
| CH₃COONa·3H₂O | 15–25 г/л | pH-буфер |
| Малочная/прапіёнавая кіслата | 5–10 мл/л | Паскаральнік |
| Стабілізатар (тыямачавіна) | 1–2 мг/л | Прадухіляе раскладанне |
Макіяж:
1. Растварыце NiSO₄, цытрат, ацэтат у 1/3 дэіалізаванай вады, 60℃.
2. Растварыце гіпафасфіт + малочную кіслату ў яшчэ адной 1/3.
3. Змяшайце, даліце да аб'ёму, pH 4,8–5,2.
4. Дадайце стабілізатар, нагрэйце да 88℃, адфільтруйце, пастаўце на пробны пласцін.
14. Абсталяванне і магчымасці праверкі
14.1 Асноўнае абсталяванне
| Абсталяванне | Спецыфікацыя |
| Гальванічная ёмістасць | ПП/ПВХ-падкладка, падагрэў, кантроль тэмпературы |
| Фільтрацыя | Кіслотаўстойлівы помпа + корпус, 5–10 мкм, 1–3×/г |
| Кантроль тэмпературы | ПІД, ±1℃ |
| Сушыльная печ | Гарачае паветра, 60–120℃ |
| Ультрагукавая ачышчалка | 40 кГц, рэгуляваная магутнасць |
| Дэянізаваная вада | ≥10 МОм·см |
14.2 Інспекцыйнае абсталяванне
| Абсталяванне | Дакладнасць/стандарт |
| Таўшчыня рэнтгенаўскай флуоресцэнцыі (РФА) | 0–200 мкм, ±0,1 мкм |
| Мікрацвёрдасць | 10–1000 г/г, GB/T 4340.1 |
| Камера салянога туману | GB/T 10125, ≥200 л |
| Металаграфічны мікраскоп | 100–1000×, мікраметр |
| pH-метр | ±0,02, кампенсацыя тэмпературы |
| Аналітычныя вагі | 0,01 г |
15. Дакументацыя і адсочванне
- •Вытворчы рэкорд:Нумар дэталі, колькасць, тэмпература, pH, час, таўшчыня, аператар.
- •Бярвенне для ванны:Штодзённы Ni²⁺, гіпафасфіт, pH; дабаўкі; фільтрацыя/ачыстка.
- •Пратакол праверкі:Таўшчыня, цвёрдасць, адгезія, знешні выгляд, саляны туман.
- •Тэхнічнае абслугоўванне:Каліброўка, тэхнічнае абслугоўванне помпы, выдаленне накіпу, праверка вентылятараў (штоквартальна).
Утрыманне:≥3 гады (≥10 гадоў для аўтамабільных/медыцынскіх прылад). Прасочваецца да цыклу партыі/ванны.
16. Дадатковыя палажэнні
- • Штогод пераглядаецца тэхнічным аддзелам.
- • Спецыяльныя патрабаванні заказчыка (саляны туман, цвёрдасць, размеркаванне, H-ломкасць) задакументаваны і выкананы.
- • Новыя прадукты: спачатку невялікія выпрабаванні; масавая вытворчасць пасля праходжання ўсіх выпрабаванняў.
- • Для кантролю вытворчасці і аўдыту кліентаў.
Гісторыя рэдакцый
| Рэв. | Дата | Змест перагляду | Зацверджана |
| Версія 1.0 | 2024-хх-хх | Першапачатковы выпуск | — |
| Версія 2.0 | 2026-04-30 | Поўная версія толькі на англійскай мове | — |
Час публікацыі: 18 мая 2026 г.