1. Tikslas
Standartizuoti beelektrodinio nikelio dengimo procesą, parametrų kontrolę ir kokybės reikalavimus, užtikrinant stabilią dangos kokybę, atitinkančią klientų ir tarptautinius standartus.
2. Taikymo sritis
Taikoma beelektrodiniam nikeliavimui ant anglinio plieno, nerūdijančio plieno ir vario lydinių. Netaikoma magnio lydiniams, titano lydiniams ar kitiems specialiems procesams.
3. Norminės nuorodos
- • GB/T 13913-2008 – Autokatalizinės nikelio-fosforo lydinių dangos
- • GB/T 6461-2002 – Metalinių ir kitų neorganinių dangų ant metalinių pagrindų bandinių ir gaminių įvertinimas po korozijos bandymo
- • ASTM B733-18 – Standartinė specifikacija autokatalizinėms (beelektrinėms) nikelio-fosforo dangoms
- • ISO 4527:2003 – Metalinės dangos. Autokatalizinės (beelektrolitinės) nikelio-fosforo lydinių dangos
- • GB/T 5270-2005 – Metalinės dangos ant metalinių pagrindų. Galvanizuotos ir chemiškai nusodintos dangos. Sukibimo bandymo metodai
4. Proceso principas
Beelektrodinis nikelio dengimas yra autokatalizinis cheminis nusodinimo procesas, kurio metu natrio hipofosfitas redukuoja Ni²⁺ jonus ir sudaro Ni-P lydinio dangą.
Reakcijos mechanizmas:
- • Anodinė oksidacija: H₂PO₂⁻ + H₂O → H₂PO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻
- • Katodinė redukcija: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni
- • Fosforo bendras nusodinimas: H₂PO₂⁻ + 2H⁺ + e⁻ → P + 2H₂O
Dangos klasifikacija pagal fosforo kiekį:
| Tipas | Fosforo kiekis |
| Žemas P | 1–5 % |
| Vidurio P | 5–10 % |
| Aukštas P | 10–15 % |
5. Proceso srautas
Apžiūra → Riebalų šalinimas → Karštas skalavimas → Skalavimas tekančiu vandeniu → Marinavimas → Skalavimas → Aktyvinimas → Skalavimas → Deginimo skalavimas → Beelektrodinis dengimas → Atkūrimas → 3 pakopų priešsrovinis skalavimas → Pasyvavimas → Deginimo skalavimas → Džiovinimas → Apžiūra → Pakavimas
6. Pagrindiniai proceso parametrai
| Parametras | Valdymo diapazonas | Pastabos |
| Ni²⁺ koncentracija | 8–12 g/l | Rekomenduojama 9–10 g/l |
| Natrio hipofosfitas | 25–35 g/l | Molinis santykis su Ni²⁺: 2,5–3,5:1 |
| Kompleksdaris (natrio citratas) | 30–40 g/l | Stabilizuoja nikelio jonus |
| Buferis (natrio acetatas) | 15–25 g/l | Palaiko pH stabilumą |
| pH vertė | 4,5–5,5 (vidutinis/aukštas P) | Sureguliuota amoniaku arba natrio karbonatu |
| Temperatūra | 85–90 ℃ | Optimali 88±1 ℃ |
| Kraunama | 0,5–1,5 dm²/l | Didesnis užpildymas sumažina nusodinimo greitį |
| Nusodinimo greitis | 15–25 μm/val. | Mažėja senstant voniai |
| Laikas | 15–60 min. | Priklausomai nuo reikiamo storio |
| Sujaudinimas | Mechaninis arba žemo slėgio oras | Rekomenduojamas ruošinio judėjimas arba cirkuliacija |
| Filtravimas | Nuolatinis filtravimas, 5–10 μm pralaidumas | Pašalina daleles, apsaugo nuo duobėjimo |
7. Produkto specifikacijos ir dengimo galimybės
7.1 Ruošinio dydžio diapazonas
| Prekė | Parametras |
| Maks. dydis | 1500 × 800 × 600 mm |
| Min. dydis | 5 × 5 × 5 mm |
| Maks. svoris | 200 kg |
| Min. svoris | 1 g |
7.2 Dangos storio galimybė
| Tipas | Storio diapazonas | Tipinis pritaikymas |
| Tikslios dalys | 5–10 μm | Sriegiai, vožtuvų šerdys, hidrauliniai komponentai |
| Standartinės dalys | 10–50 μm | Bendrosios korozijai ir dilimui atsparios dalys |
| Stora danga | 50–100 μm | Susidėvėjimo remontas, stipri korozinė aplinka |
Vienodumas: ±10 % (bendrosios dalys); ±15 % (sudėtingos formos)
7.3 Dangos savybės
| Nekilnojamasis turtas | Padengtas | Termiškai apdorotas (400 ℃ × 1 val.) | Pastabos |
| Kietumas (HV) | ≥500 HV | ≥800 HV | Terminis apdorojimas padidina kietumą |
| Sukibimas | ≤ 1 laipsnis (GB/T 5270) | — | Be lupimosi, be pleiskanojimo |
| Druskos purškimo bandymas (NSS, 5 % NaCl, 35 ℃) | ≥24 val. (vidurinis P) ≥72 val. (aukšto P) | — | Pagal kliento reikalavimus |
| Poringumas | ≤1 taškas/cm² | — | Paprastai neporėtas ≥25 μm |
| Varža | 50–100 μΩ·cm | 30–60 μΩ·cm | — |
Terminis apdorojimas: 400 ℃ ± 10 ℃, 1 valanda, vėsinimas oru/krosnyje.
8. Gamybos pajėgumai
| Prekė | Talpa |
| Vieno bako tūris | 2–5 m³ |
| Partijos svoris | 500–1500 kg |
| Dienos pajėgumas | 3–8 tonos |
| Mėnesinis pajėgumas | 80–200 tonų |
Pastaba: faktinis pajėgumas priklauso nuo geometrijos, storio ir vonios senėjimo.
9. Kokybės patikra
9.1 Tikrinimo elementai
| Prekė | Metodas | Dažnis | Priėmimo kriterijus |
| Storis | Rentgeno spindulių / metalografinis mikroskopas | ≥3 taškai už kiekvieną tvirtinimo elementą vienai partijai | Atitikti brėžinį; maksimalus nuokrypis ≤10% |
| Kietumas | HV0.1 mikrokietumas | Kartą per pamainą | ≥500 HV (padengta); ≥800 HV (HT) |
| Sukibimas | Failas / lenkimas / skersinis pjovimas + juosta | 1 vnt. partijoje | ≤1 laipsnis, be lupimosi |
| Išvaizda | Vizualinis (standartinis apšvietimas) | 100% | Vienodai ryškus; be defektų |
| Druskos purškalas | NSS 5 % NaCl, 35 ℃ | Už partiją/pakeitimą | Vidutinis P ≥24 val.; Aukštas P ≥72 val. |
| Fosforo kiekis | EDS / cheminė medžiaga | Savaitės / nauja vonia | 1–5 % / 5–10 % / 10–15 % |
9.2 Išvaizdos klasifikacija
| Įvertinimas | Aprašymas |
| A klasė | Vienodai šviesus/pusiau šviesus, be defektų |
| B klasė | Nedideli vandens/sausėjimo žymės, be duobių/lupimo |
| C klasė | Nedidelis blankumas / spalvos skirtumas, funkcionalumas geras |
| Atmesti | Įdubimas, lupimasis, praleidžiamas padengimas, deginimas, ryškus spalvos skirtumas |
10. Trikčių šalinimas
| Problema | Galima priežastis | Sprendimas |
| Prastas sukibimas | Nepilnas riebalų šalinimas / marinavimas; nepakankamas aktyvavimas | Pagerinti išankstinį apdorojimą; pratęsti aktyvavimą |
| Įdubimas / šiurkštumas | Dalelės vonioje; iškrenta nuosėdos dėl aukšto pH | Pagerintas filtravimas (5 μm); mažesnis pH |
| Blanki / pilka danga | Mažas Ni²⁺/hipofosfito kiekis; žemas pH/temperatūra | Įpilkite cheminių medžiagų; pH 4,8–5,2; kaitinkite iki 88 ℃ |
| Praleisti dengimą | Vietinis pasyvavimas; likutinė alyva / oksidas | Pagerinti aktyvavimą; iš naujo nuriebalinti |
| Mažas nusodinimo greitis | Žema temperatūra / Ni²⁺ / reduktorius; pH nukrypimas nuo normos; sendinta vonia | Įkaitinkite iki 88–90 ℃; sureguliuokite pH; atnaujinkite vonią |
| Vonios skaidymas | Perkaitimas; aukštas pH; greitas įpylimas; mažas užpildymas | Nustokite kaitinti; sumažinkite pH; praskieskite vonią |
11. Saugumas
- • AAP: Rūgštinės/šarminės pirštinės, akiniai, prijuostė, respiratorius (amoniakas/rūgštys).
- • Cheminių medžiagų laikymas: Atskirkite nikelio sulfatą, hipofosfitą, rūgštis, šarmus; atokiau nuo karščio / reduktorių.
- • Draudimai: Nemaišykite koncentruotos rūgšties ir hipofosfito (toksiško fosfino). Kietąsias daleles pirmiausia ištirpinkite dejonizuotame vandenyje.
- • Vėdinimas: Vietinis ištraukimas virš rezervuarų (vandenilio šalinimas).
- • Avarinis atvejis: akių plovimo priemonė, dušas, sausų miltelių / CO₂ gesintuvas, respiratorius, išsiliejimo rinkinys.
12. Aplinkos apsauga
- • Nuotekos: Ni nuotekos atskiriamos; nuosėdų pH 9–10 + PAC/PAM; Ni <0,5 mg/l.
- • Pavojingos atliekos: panaudotos vonios, filtrai, aktyvatorius, Ni dumblas – šalinimas licencijuotas su atliekų deklaracijomis.
- • Išmetamosios dujos: Nuolatinė ventiliacija; stebėti amoniaką/vandenilį pagal GB 16297.
- • Energija / vanduo: Talpyklų izoliacija; priešsrovinis skalavimas; koncentruoto vandens papildymas.
13. Vonios sudėtis (vidurinis fosforas, bendrosios dalys)
| Cheminė medžiaga | Koncentracija | Funkcija |
| NiSO₄·6H₂O | 25–35 g/l | Pagrindinė druska, Ni²⁺ šaltinis |
| NaH₂PO₂·H₂O | 25–35 g/l | Reduktorius, P šaltinis |
| Na₃C₆H₅O₇·2H₂O | 30–40 g/l | Kompleksdaris |
| CH₃COONa·3H₂O | 15–25 g/l | pH buferis |
| Pieno/propiono rūgštis | 5–10 ml/l | Akseleratorius |
| Stabilizatorius (tiourėja) | 1–2 mg/l | Apsaugo nuo irimo |
Makiažas:
1. Ištirpinkite NiSO₄, citratą, acetatą 1/3 dejonizuotame vandenyje, 60 ℃.
2. Ištirpinkite hipofosfitą + pieno rūgštį dar 1/3.
3. Sumaišykite, pripildykite iki žymės, pH 4,8–5,2.
4. Įpilkite stabilizatoriaus, kaitinkite iki 88 ℃, filtruokite, sudėkite bandomąją plokštelę.
14. Įranga ir tikrinimo galimybės
14.1 Pagrindinė įranga
| Įranga | Specifikacija |
| Dengimo bakas | PP/PVC pamušalu, šildoma, temperatūros kontrolė |
| Filtravimas | Rūgštims atsparus siurblys + korpusas, 5–10 μm, 1–3×/h |
| Temperatūros kontrolė | PID, ±1 ℃ |
| Džiovinimo krosnis | Karštas oras, 60–120 ℃ |
| Ultragarsinis valiklis | 40 kHz, reguliuojamas galingumas |
| Desinfiuotas vanduo | ≥10 MΩ·cm |
14.2 Tikrinimo įranga
| Įranga | Tikslumas / standartas |
| Rentgeno spindulių dažnio (XRF) storis | 0–200 μm, ±0,1 μm |
| Mikrokietumas | 10–1000 gf, GB/T 4340.1 |
| Druskos purškimo kamera | GB/T 10125, ≥200 l |
| Metalografinis mikroskopas | 100–1000×, mikrometras |
| pH matuoklis | ±0,02, temperatūros kompensacija |
| Analitinės svarstyklės | 0,01 g |
15. Dokumentacija ir atsekamumas
- •Gamybos įrašas:Dalies Nr., kiekis, temperatūra, pH, laikas, storis, operatorius.
- •Vonios žurnalas:Kasdienis Ni²⁺, hipofosfitas, pH; priedai; filtravimas/valymas.
- •Patikrinimo įrašas:Storis, kietumas, sukibimas, išvaizda, druskos purslai.
- •Priežiūra:Kalibravimas, siurblio priežiūra, nukalkinimas, ventiliatorių patikra (kas ketvirtį).
Išlaikymas:≥3 metai (≥10 metų automobiliams/medicininėms transporto priemonėms). Atsekama iki partijos/maudymosi ciklo.
16. Papildomos nuostatos
- • Kasmet peržiūrima Techninio skyriaus.
- • Dokumentuojami ir vykdomi specialūs kliento reikalavimai (druskos purslai, kietumas, pasiskirstymas, H trapumas).
- • Nauji produktai: pirmiausia nedideli bandymai; masinė gamyba po visų bandymų.
- • Gamybos kontrolei ir klientų auditui.
Versijų istorija
| Kun. | Data | Pataisymų turinys | Patvirtino |
| V1.0 | 2024-xx-xx | Pradinis leidimas | — |
| V2.0 | 2026-04-30 | Pilnas pataisymas tik anglų kalba | — |
Įrašo laikas: 2026 m. gegužės 18 d.