Химическое никелирование, страница 5

Выделяющийся в атомарном состоянии водород диффундируют в титановую основу, насыщая ее вплоть до образования гидридов титана (так называемая гидридная обработка). Активное травление с наводораживанием имеет место и при обработке в кислых растворах, содержащих ионы никеля.

Травление титановых сплавов в концентрированных кислотах как способ подготовки поверхности к нанесению гальванических покрытий получил свое развитие в машиностроении. Для травления сплава титана рекомендуется применять концентрованную соляную кислоту. Продолжительность обработки при 30 0С составляет 2 часа. Высокая адгезия получена с последующим низкотемпературным отжигом.

Однако гидридный способ подготовки поверхности не всегда может быть применен. В случаях, когда необходимо сохранить точные размеры изделия прибегают к другим способам активирования поверхности титановых сплавов.

3.4 Контроль качества обезжиривания

Контроль качества очистки поверхности деталей от загрязнений можно проводить различными способами в зависимости от назначения операции очистки и требуемой чувствительности осмотром поверхности деталей. Чувствительность его может быть повышена в несколько десятков раз, если водяной слой наносить на детали не погружением их в воду, а распылением воды. Дальнейшее заметное повышение чувствительности достигается распылением воды, содержащей красящий пигмент. В этом случае облегчается выявление недостаточно хорошо очищенных участков поверхности металла.

4. Химическое никелирование

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 гипофосфита натрия. Обладая малой пористостью, покрытие хорошо защищает от коррозии основной металл. Кроме того покрытие характеризуется повышенной твердостью, увеличивающейся при термообработке.

Химическое никелирование осуществляется путем погружения в нагретый до 90-95°С раствор деталей, поверхность которых подготовлена принятыми на производстве методами. Основными компонентами раствора являются соли никеля, гипофосфит и органические соединения, которые препятствуют повышению концентрации водородных ионов, образующихся в ходе реакции и повышают скорость процесса.

Помимо указанных компонентов, в раствор вводят специальные вещества, выполняющие роль стабилизаторов раствора. Необходимость стабилизировать раствор обуславливается, с одной стороны, тем, что при взаимодействии гипофосфита с ионами никеля происходит быстрое изменение состава раствора с образованием фосфористой кислоты, являющейся продуктом окисления гипофосфита. В результате взаимодействия ионов никеля с ионами фофористой кислоты образуется нерастворимое соединение, вредно влияющее на ход процесса. С другой стороны, стабильность раствора нарушается тем, что при некоторых условиях происходит выделение никеля в объем ванны в виде порошка. Вследствие того, что порошкообразный никель так же является катализатором, наряду с процессом, ведущим к образованию покрытия, начинает протекать побочный процесс, связанный с непроизводительным расходом основных компонентов раствора.

Восстановление металла из его солей гипофосфитом представляет собой сложный процесс, протекающий только на поверхностях, катализирующих реакцию.

Процесс химического никелирования проводится в корзинках из нержавеющей стали или путем подвешивания деталей в эмалированной ванне, объемом 10-12 л. Такие сравнительно маленькие сосуды удобны с точки зрения их очистки от загрязнений. Продолжительность операции нанесения покрытия зависит от необходимой толщины покрытия, причем во время процесса проводят периодическое встряхивание деталей – один раз в минуту. Каждая ванна снабжена вентиляционным устройством.

5. Условия образования никелевых покрытий

5.1 В кислой среде