5. Електролітичне і хімічне нікелювання

Процес нікелювання як спосіб компенсації зносу деталей у ряді випадків може успішно замінити хромування, особливо при відновленні деталей, що працюють в корозійному середовищі.

Застосовують два способи нікелювання:

• електролітичний

• і хімічний.

Електролітичне зносостійке нікелювання — це процес отримання никель-фосфорних покриттів, що містять 2 ... 3% фосфору.

Як електроліт при цьому використовують водний розчин, до складу якого входять 175 кг/м³ сірчанокислого нікелю, 50 кг/м³ хлористого нікелю і 50 кг/м³ фосфорної кислоти.

Процес проводиться при розчинних нікелевих анодах.

Режим електролізу: густина струму 5... 40 А/дм², температура електроліту 75...95°С.

Залежно від режиму твердість покриття складає Н = 3,5.. .7,2 ГПа.

Процес зносостійкого електролітичного нікелювання має перед хромуванням наступні переваги:

• високий вихід металу по струму до 90... 95%;

• менша витрата електроенергії;

• вищу швидкість нанесення покриття (0,24 мм/год).

• Зносостійкість покриття достатньо висока, але вона все ж таки поступається зносостійкості електролітичного хрому.

Нікель-фосфорні покриття після нагріву до 400 °С і витримки при цій температурі протягом однієї години придбавають вищу твердість і зносостійкість і можуть застосовуватися при відновленні деталей замість хромування.

Хімічне нікелювання. Так називається процес отримання нікель-фосфорних покриттів із змістом фосфору 3 ... 10% з розчинів солей контактним способом без витрати електроенергії.

До складу розчину для хімічного нікелювання входять наступні складові: сірчанокислий нікель — 20 кг/м³; гипофосфіт натрію — 24 кг/м³; оцтовокислий натрій — 10 кг/м³.

Покриття наносять в емальованій сталевій ванні при температурі розчину 9О...96°С. Швидкість відкладення покриття 0,022... 0,024 мм/год. Розчин використовується 1 раз і після нанесення покриття на деталі замінюється новим.

З одного розчину можна одержати покриття завтовшки 25... 30 мкм.

При необхідності одержати покриття більшої товщини деталі занурюють в свіжий розчин.

Твердість покриття складає Н = 3,5.. .4,0 ГПа. Вона може бути підвищена термічною обробкою (нагріваючи до 350...400°С з витримкою

1 ... 1,5 год) до Н = 8,0.. .8,5 ГПа.

Покриття має високу густину і рівномірне по товщині.

Хімічне нікелювання застосовують при відновленні деталей з невеликим зносом.

6. Електролітичне натирання

Електролітичне натирання застосовують при відновленні циліндрових поверхонь деталей, що мають невеликий знос. Відновлювану деталь, що є катодом, встановлюють в патроні токарного верстата або іншого пристрою, що забезпечує її обертання із швидкістю 10... 20 м/хв (мал. 4).

Мал. 4. Схема установки для нанесення покриттів електролітичним натиранням:

1 — бак з електролітом; 2- анод; 3 — деталь

Анодом служить графітний стрижень, покритий адсорбуючим матеріалом (сукно, скляне волокно, бавовняна тканина і ін.).

На анод безперервно подається електроліт, який просочує адсорбуючий матеріал. Процес здійснюється при відносному переміщенні анода і катода.

У завісимості від вживаного електроліту можна наносити покриття з хрому, цинку, міді, заліза і інших металів.

Електролітичне натирання цинком застосовують при відновленні посадочних поверхонь отворів в корпусних чавунних деталях.

При цьому використовується електроліт наступного складу: сірчанокислий цинк — 700 кг/м³; борна кислота — 30 кг/м³.

Процес натирання починають при густині струму 30.. .50 А/дм², поступово підвищуючи її до 200 А/дм². Швидкість нанесення покриття при цьому складає 8... 10 мкм/хв.

Міцність зчеплення покриття з чавунною деталлю невисока і не перевищує 20 МПа.

Електролітичне натирання залізом виробляється із застосуванням хлористого електроліту високої концентрації (до 600 кг/м³ хлористого заліза) при густині струму 200 А/дм².

Покриття виходить з твердістю Н = 5,8 .. .6,0 ГПа.