1. Σκοπός
Για την τυποποίηση της διαδικασίας επιμετάλλωσης με νικέλιο χωρίς ηλεκτρόλυση, του ελέγχου παραμέτρων και των απαιτήσεων ποιότητας, διασφαλίζοντας σταθερή ποιότητα επίστρωσης που πληροί τα πρότυπα των πελατών και τα διεθνή πρότυπα.
2. Πεδίο εφαρμογής
Εφαρμόσιμο σε ηλεκτρολυτική επινικέλωση σε ανθρακούχο χάλυβα, ανοξείδωτο χάλυβα και κράματα χαλκού. Δεν ισχύει για κράματα μαγνησίου, κράματα τιτανίου ή άλλες ειδικές διεργασίες.
3. Κανονιστικές Αναφορές
- • GB/T 13913-2008 – Αυτοκαταλυτικές επιστρώσεις κράματος νικελίου-φωσφόρου
- • GB/T 6461-2002 – Αξιολόγηση δοκιμίων και αντικειμένων μεταλλικών και άλλων ανόργανων επιστρώσεων σε μεταλλικά υποστρώματα μετά από δοκιμές διάβρωσης
- • ASTM B733-18 – Πρότυπη προδιαγραφή για αυτοκαταλυτικές (μη ηλεκτρολυτικές) επιστρώσεις νικελίου-φωσφόρου
- • ISO 4527:2003 – Μεταλλικές επιστρώσεις – Αυτοκαταλυτικές (μη ηλεκτρολυτικές) επιστρώσεις κραμάτων νικελίου-φωσφόρου
- • GB/T 5270-2005 – Μεταλλικές επιστρώσεις σε μεταλλικά υποστρώματα – Επιστρώσεις ηλεκτρολυτικά επιμεταλλωμένες και χημικά εναποτιθέμενες – Μέθοδοι δοκιμής πρόσφυσης
4. Αρχή της διαδικασίας
Η ηλεκτρολυτική επινικέλωση είναι μια αυτοκαταλυτική χημική διαδικασία εναπόθεσης στην οποία το υποφωσφορώδες νάτριο ανάγει τα ιόντα Ni²⁺ για να σχηματίσει μια επίστρωση κράματος Ni-P.
Μηχανισμός αντίδρασης:
- • Ανοδική οξείδωση: H₂PO₂⁻ + H₂O → H₂PO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻
- • Καθοδική αναγωγή: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni
- • Συνεναπόθεση φωσφόρου: H₂PO₂⁻ + 2H⁺ + e⁻ → P + 2H₂O
Ταξινόμηση επικάλυψης με βάση την περιεκτικότητα σε φώσφορο:
| Τύπος | Περιεκτικότητα σε φώσφορο |
| Χαμηλό-P | 1–5% |
| Μέσο-P | 5–10% |
| Υψηλό P | 10–15% |
5. Ροή Διαδικασίας
Επιθεώρηση → Απολίπανση → Ξέβγαλμα με ζεστό νερό → Ξέβγαλμα με ροή → Αποξείδωση → Ξέβγαλμα → Ενεργοποίηση → Ξέβγαλμα → Ξέβγαλμα με απιονισμένο νερό → Επιμετάλλωση χωρίς ηλεκτρόλυση → Ανάκτηση → Ξέβγαλμα με αντίστροφη ροή 3 σταδίων → Παθητικοποίηση → Ξέβγαλμα με απιονισμένο νερό → Στέγνωμα → Επιθεώρηση → Συσκευασία
6. Βασικές παράμετροι διεργασίας
| Παράμετρος | Εύρος ελέγχου | Παρατηρήσεις |
| Συγκέντρωση Ni²⁺ | 8–12 g/L | Συνιστώμενη δοσολογία 9–10 g/L |
| Υποφωσφορώδες νάτριο | 25–35 g/L | Μοριακή αναλογία προς Ni²⁺: 2,5–3,5:1 |
| Συμπλοκοποιητικός παράγοντας (κιτρικό νάτριο) | 30–40 g/L | Σταθεροποιεί τα ιόντα νικελίου |
| Ρυθμιστικό διάλυμα (οξικό νάτριο) | 15–25 g/L | Διατηρεί τη σταθερότητα του pH |
| τιμή pH | 4,5–5,5 (Μέση/υψηλή-P) | Ρυθμίζεται με αμμωνία ή ανθρακικό νάτριο |
| Θερμοκρασία | 85–90℃ | Βέλτιστη θερμοκρασία 88±1℃ |
| Φόρτωση | 0,5–1,5 dm²/L | Η υψηλότερη φόρτωση μειώνει τον ρυθμό εναπόθεσης |
| Ρυθμός εναπόθεσης | 15–25 μm/ώρα | Μειώνεται με την παλαίωση του μπάνιου |
| Φορά | 15–60 λεπτά | Ανάλογα με το απαιτούμενο πάχος |
| Ανακίνηση | Μηχανικός ή χαμηλής πίεσης αέρας | Συνιστάται η μετακίνηση ή η κυκλοφορία του τεμαχίου εργασίας |
| Διήθηση | Συνεχής διήθηση, βαθμολογία 5–10 μm | Αφαιρεί τα σωματίδια, αποτρέπει το σχηματισμό οπών |
7. Προδιαγραφές προϊόντος και δυνατότητα επίστρωσης
7.1 Εύρος μεγέθους τεμαχίου εργασίας
| Είδος | Παράμετρος |
| Μέγιστο μέγεθος | 1500×800×600 χιλ. |
| Ελάχιστο μέγεθος | 5×5×5 χιλ. |
| Μέγιστο βάρος | 200 κιλά |
| Ελάχιστο βάρος | 1 γρ. |
7.2 Δυνατότητα πάχους επίστρωσης
| Τύπος | Εύρος πάχους | Τυπική εφαρμογή |
| Μέρη ακριβείας | 5–10 μm | Σπειρώματα, πυρήνες βαλβίδων, υδραυλικά εξαρτήματα |
| Τυπικά εξαρτήματα | 10–50 μm | Γενικά εξαρτήματα ανθεκτικά στη διάβρωση και τη φθορά |
| Παχιά επίστρωση | 50–100 μm | Επισκευή φθοράς, σοβαρά διαβρωτικά περιβάλλοντα |
Ομοιομορφία: ±10% (γενικά μέρη)· ±15% (σύνθετα σχήματα)
7.3 Ιδιότητες επίστρωσης
| Ιδιοκτησία | Όπως επιμεταλλώνεται | Θερμικά επεξεργασμένο (400℃×1h) | Παρατηρήσεις |
| Σκληρότητα (HV) | ≥500 ΥΤ | ≥800 ΥΤ | Η θερμική επεξεργασία αυξάνει τη σκληρότητα |
| Προσκόλληση | ≤ Βαθμός 1 (GB/T 5270) | — | Χωρίς ξεφλούδισμα, χωρίς ξεφλούδισμα |
| Δοκιμή ψεκασμού με αλάτι (NSS, 5% NaCl, 35℃) | ≥24 ώρες (μέση-P) ≥72 ώρες (Υψηλή-P) | — | Ανά απαίτηση πελάτη |
| Αραιότητα της ύλης | ≤1 βαθμός/cm² | — | Συνήθως μη πορώδες ≥25 μm |
| Αντίσταση | 50–100 μΩ·cm | 30–60 μΩ·cm | — |
Θερμική επεξεργασία: 400℃ ±10℃, 1 ώρα, ψύξη με αέρα/φούρνο.
8. Παραγωγική Ικανότητα
| Είδος | Ικανότητα |
| Όγκος μίας δεξαμενής | 2–5 m³ |
| Βάρος παρτίδας | 500–1500 κιλά |
| Ημερήσια χωρητικότητα | 3–8 τόνοι |
| Μηνιαία χωρητικότητα | 80–200 τόνοι |
Σημείωση: Η πραγματική χωρητικότητα εξαρτάται από τη γεωμετρία, το πάχος, την παλαίωση στο μπάνιο.
9. Επιθεώρηση Ποιότητας
9.1 Στοιχεία Επιθεώρησης
| Είδος | Μέθοδος | Συχνότητα | Κριτήριο αποδοχής |
| Πάχος | XRF / μεταλλογραφικό μικροσκόπιο | ≥3 βαθμοί ανά αγώνα ανά παρτίδα | Γνωρίστε το σχέδιο· μέγιστη ανάπτυξη ≤10% |
| Σκληρότητα | Μικροσκληρότητα HV0.1 | Μία φορά ανά βάρδια | ≥500 HV (όπως έχει επιμεταλλωθεί). ≥800 HV (HT) |
| Προσκόλληση | Λίμα/κάμψη/εγκάρσια κοπή+ταινία | 1 τεμάχιο ανά παρτίδα | Βαθμός ≤1, χωρίς ξεφλούδισμα |
| Εμφάνιση | Οπτικό (τυπικό φως) | 100% | Ομοιόμορφο φωτεινό, χωρίς ελαττώματα |
| Σπρέι αλατιού | NSS 5% NaCl, 35℃ | Ανά παρτίδα/αλλαγή | Μέση P ≥24 ώρες· Υψηλή P ≥72 ώρες |
| Περιεκτικότητα σε φώσφορο | EDS / χημικό | Εβδομαδιαίο / νέο μπάνιο | 1–5% / 5–10% / 10–15% |
9.2 Ταξινόμηση εμφάνισης
| Βαθμός | Περιγραφή |
| Βαθμός Α | Ομοιόμορφο φωτεινό/ημι-φωτεινό, χωρίς ελαττώματα |
| Βαθμός Β | Ελαφριά σημάδια από νερό/σχάρα, χωρίς κοιλώματα/ξεφλούδισμα |
| Βαθμός Γ | Ελαφριά θαμπάδα/διακύμανση χρώματος, λειτουργικό OK |
| Απορρίπτω | Αποκόλληση, ξεφλούδισμα, παράλειψη επιμετάλλωσης, κάψιμο, σοβαρή χρωματική διαφορά |
10. Αντιμετώπιση προβλημάτων
| Πρόβλημα | Πιθανή αιτία | Διάλυμα |
| Κακή πρόσφυση | Ατελής απολίπανση/ξίνισμα· ανεπαρκής ενεργοποίηση | Βελτίωση της προεπεξεργασίας· παράταση της ενεργοποίησης |
| Λάκκος/τραχύτητα | Σωματίδια στο λουτρό· ιζήματα υψηλού pH | Ενίσχυση της διήθησης (5 μm)· μείωση του pH |
| Θαμπή/γκρι επίστρωση | Χαμηλή περιεκτικότητα σε Ni²⁺/υποφωσφορώδες άλας· χαμηλό pH/θερμοκρασία | Προσθέστε χημικές ουσίες· pH 4,8–5,2· θερμάνετε στους 88℃ |
| Παράλειψη επιμετάλλωσης | Τοπική παθητικοποίηση· υπολειμματικό λάδι/οξείδιο | Βελτίωση της ενεργοποίησης· επαναλιπάνετε |
| Χαμηλό ποσοστό εναπόθεσης | Χαμηλή θερμοκρασία/Ni²⁺/μειωτικό· εκτός pH· παλαιωμένο λουτρό | Θερμάνετε στους 88–90℃. Ρυθμίστε το pH. Ανανεώστε το μπάνιο. |
| Αποσύνθεση μπάνιου | Υπερθέρμανση· υψηλό pH· γρήγορη προσθήκη· χαμηλή φόρτωση | Διακοπή θέρμανσης· μείωση του pH· αραίωση του λουτρού |
11. Ασφάλεια
- • ΜΑΠ: Γάντια με οξύ/αλκάλιο, προστατευτικά γυαλιά, ποδιά, αναπνευστήρας (αμμωνία/οξέα).
- • Χημική αποθήκευση: Διαχωρίστε το θειικό νικέλιο, το υποφωσφορώδες άλας, τα οξέα, τα αλκάλια, μακριά από θερμότητα/αναγωγικά.
- • Απαγορεύσεις: Μην αναμειγνύετε πυκνό οξύ + υποφωσφορώδες άλας (τοξική φωσφίνη). Διαλύστε πρώτα τα στερεά σε απιονισμένο νερό.
- • Αερισμός: Τοπική απαγωγή πάνω από τις δεξαμενές (αφαίρεση υδρογόνου).
- • Έκτακτη ανάγκη: Πλύσιμο ματιών, ντους, πυροσβεστήρας ξηρής σκόνης/CO₂, αναπνευστήρας, κιτ διαρροών.
12. Προστασία του Περιβάλλοντος
- • Λύματα: Ξεχωριστά λύματα Ni· pH ιζήματος 9–10 + PAC/PAM· Ni <0,5 mg/L.
- • Επικίνδυνα απόβλητα: Αναλωμένο λουτρό, φίλτρα, ενεργοποιητής, ιλύς νικελίου – αδειοδοτημένη διάθεση με δηλωτικά.
- • Εκπομπές: Συνεχής αερισμός· παρακολούθηση αμμωνίας/υδρογόνου σύμφωνα με το GB 16297.
- • Ενέργεια/νερό: Μόνωση δεξαμενών· έκπλυση αντίθετης ροής· συμπυκνωμένη αναπλήρωση.
13. Σύνθεση μπάνιου (Μεσαίος φώσφορος, Γενικά μέρη)
| Χημική ουσία | Συγκέντρωση | Λειτουργία |
| NiSO₄·6H₂O | 25–35 g/L | Κύρια πηγή αλατιού, Ni²⁺ |
| NaH₂PO₂·H₂O | 25–35 g/L | Αναγωγικό μέσο, πηγή P |
| Na₃C₆H₅O₇·2H₂O | 30–40 g/L | Συμπλοκοποιητικός παράγοντας |
| CH₃COONa·3H₂O | 15–25 g/L | ρυθμιστικό pH |
| Γαλακτικό/προπιονικό οξύ | 5–10 mL/L | Επιταχυντής |
| Σταθεροποιητής (θειουρία) | 1–2 mg/L | Αποτρέπει την αποσύνθεση |
Μακιγιάζ:
1. Διαλύστε NiSO₄, κιτρικό, οξικό σε 1/3 απιονισμένο νερό, 60℃.
2. Διαλύστε υποφωσφορώδες + γαλακτικό οξύ σε ένα άλλο 1/3.
3. Συνδυάστε, γεμίστε μέχρι τον όγκο, pH 4,8–5,2.
4. Προσθέστε σταθεροποιητή, θερμάνετε στους 88℃, φιλτράρετε, δοκιμάστε την πλάκα.
14. Εξοπλισμός & Δυνατότητα Επιθεώρησης
14.1 Κύριος εξοπλισμός
| Εξοπλισμός | Προσδιορισμός |
| Δεξαμενή επιμετάλλωσης | Επένδυση PP/PVC, θερμαινόμενη, με έλεγχο θερμοκρασίας |
| Διήθηση | Αντλία ανθεκτική στα οξέα + περίβλημα, 5–10 μm, 1–3×/ώρα |
| Έλεγχος θερμοκρασίας | PID, ±1℃ |
| Φούρνος στεγνώματος | Ζεστός αέρας, 60–120℃ |
| Υπερηχητικός καθαριστής | 40 kHz, ρυθμιζόμενη ισχύς |
| απιονισμένο νερό | ≥10 MΩ·cm |
14.2 Εξοπλισμός Επιθεώρησης
| Εξοπλισμός | Ακρίβεια/Πρότυπο |
| Πάχος XRF | 0–200 μm, ±0,1 μm |
| Μικροσκληρότητα | 10–1000 gf, GB/T 4340.1 |
| Θάλαμος ψεκασμού αλατιού | GB/T 10125, ≥200 L |
| Μεταλλογραφικό μικροσκόπιο | 100–1000×, μικρόμετρο |
| πεχάμετρο | ±0,02, αντιστάθμιση θερμοκρασίας |
| Αναλυτική ζυγαριά | 0,01 γρ. |
15. Τεκμηρίωση & Ιχνηλασιμότητα
- •Αρχείο παραγωγής:Κωδικός εξαρτήματος, ποσότητα, θερμοκρασία, pH, χρόνος, πάχος, χειριστής.
- •Αρχείο καταγραφής μπάνιου:Ημερήσια πρόσληψη Ni²⁺, υποφωσφορώδες, pH· προσθήκες· διήθηση/καθαρισμός.
- •Αρχείο επιθεώρησης:Πάχος, σκληρότητα, πρόσφυση, εμφάνιση, αλατονέφωση.
- •Συντήρηση:Βαθμονόμηση, συντήρηση αντλίας, αφαλάτωση, έλεγχοι ανεμιστήρα (ανά τρίμηνο).
Κράτηση:≥3 έτη (≥10 έτη για αυτοκινητιστικά/ιατρικά). Ιχνηλασιμότητα σε κύκλο παρτίδας/λουτρού.
16. Συμπληρωματικές Διατάξεις
- • Ετήσια αξιολόγηση από το Τεχνικό Τμήμα.
- • Οι ειδικές απαιτήσεις των πελατών (ψεκασμός με αλάτι, σκληρότητα, κατανομή, ευθραυστότητα H) καταγράφονται και τηρούνται.
- • Νέα προϊόντα: Μικρή δοκιμή πρώτα· μαζική παραγωγή μετά την επιτυχή ολοκλήρωση όλων των δοκιμών.
- • Για τον έλεγχο παραγωγής και την αξιολόγηση πελατών.
Ιστορικό αναθεωρήσεων
| Στροφή μηχανής | Ημερομηνία | Περιεχόμενο αναθεώρησης | Εγκρίθηκε από |
| Έκδοση 1.0 | 2024-xx-xx | Αρχική κυκλοφορία | — |
| Έκδοση 2.0 | 2026-04-30 | Πλήρης αναθεώρηση μόνο στα Αγγλικά | — |
Ώρα δημοσίευσης: 18 Μαΐου 2026