Никелирование

Для нанесения на металлическую поверхность декоративного слоя никеля используют кислотные (имеющие в основе сернокислый никель) и щелочные (в основе которых — хлористый никель) растворы. Твердость никелевого покрытия, полученного в кислотном растворе, обычно немного выше, чем покрытия из щелочного раствора. То же можно сказать и о коррозионной стойкости.

Никелирование сталей проводят в одном из следующих растворов (вещества указаны в г/л):

1. Сернокислый никель...... 20
    Уксуснокислый натрий...... 8
    Гипофосфит   натрия....... 20
2. Хлористый никель....... 45
    Лимоннокислый натрий...... 45
    Гипофосфит   натрия........ 20
    Хлористый аммоний....... 40

Температура каждого раствора— 90—92°С, а скорость осаждения— до 15 мкм/ч (Скорость осаждения указывает, сколько металла осядет за один час на поверхности детали (в данном случае — 15 микрометров, то есть 15 тысячных мм — мкм)).

Этими же растворы можно исполизовать для никелирования меди со всеми ее сплавами, но неплохие результаты даст использование еще и такого раствора (все в г/л):

Хлористый никель........ 45
Лимоннокислый натрий...... 45
Хлористый аммоний....... 50
Гипофосфит  натрия....... 15
Температура — от 80 до 88 °С Скорость осаждения — до 10 мкм/ч.

При подготовке растворов, а также в процессе нанесения покрытия следует соблюдать определенные правила, а именно: растворять компоненты растворов нужно в теплой воде, за исключением гипофосфита натрия. Полученный раствор фильтруют, нагревают до рабочей температуры и лишь после этого растворяют в нем гипофосфит натрия. Как только гипофосфит растворится, сразу же опускают в раствор заранее подготовленную (отполированную, обезжиренную и декапированную) деталь.

Запомним, что раствор нельзя нагревать выше той температуры, которая указана в рецепте, в особенности же щелочной раствор, иначе произойдет мгновенное выпадение никеля в осадок, сопровождающееся его расплескиванием. Кроме того, детали из меди или медных сплавов следует завешивать в раствор на алюминиевой или стальной проволоке, иначе процесс осаждения никеля не пойдет. Покрытые никелем детали осторожно промывают и подвергают термической   обработке   (см.   ниже).

Никелирование деталей из алюминия или его сплавов идет немного сложнее: детали вначале покрывают  цинком. Это делают так: в течение 2—3 мин. деталь травят в 15-процентном растворе едкого натра при температуре 60—70°С, затем декапируют в 15—20-процентном растворе азотной кислоты в течение 5— 15 сек., промывают чистой водой и сразу же опускают в раствор для цинкования на 30—40 сек. Раствор имеет в расчете на 1 л воды 40— 50 г окиси цинка и 120—140 г едкого натра.

Можно оцинковать алюминий и по-другому: растворить отдельно в двух порциях воды, содержащих по 0,5 л каждая, 40 г сернокислого цинка и 120 г едкого натра, затем растворы смешать и в получившуюся смесь на 1,5— 2,0 мин. погрузить детали, прошедшие всю предварительную обработку. Покрытая слоем цинка деталь должна иметь однотонную голубоватую поверхность без каких-либо пятен. Эту деталь на 10— 15 сек. опускаем в 15-процентный раствор азотной кислоты, промываем холодной водой и вновь покрываем цинком, сокращая время цинкования в два раза. Затем деталь промываем в теплой и холодной водах и тут же помещаем в раствор для никелирования,— в такой же, как для никелирования стали, либо приготовленный специально для алюминия (все в г/л):

Хлористый никель........21
Уксуснокислый натрий......10
Гипофосфит  натрия.......24
Температура обработки — 90°С
Скорость осаждения — до 25 мкм/ч.

Слой никеля, осажденный описанным путем на стали, меди, алюминии или их сплавах, слабо скреплен с основным металлом. Для лучшего «схватывания» покрытия с деталью производим термическую обработку; если же покрытие выполняет чисто декоративные функции, то есть деталь не работает на истирание,— термическую обработку можно опустить.

Никелированную стальную деталь нагреваем до 400—500°С и выдерживаем при этой температуре в течение 1,0—1,5 часа. Правда уже при нагреве детали до 380"С слой никеля на воздухе начнет покрываться цветами побежалости, в диапазоне от золотисто-желтых до фиолетовых. Если такое расцвечивание никеля нам ни к чему, деталь нагреваем только до 250— 350°С, но время термообработки увеличиваем до 2,0—2,5 часа.

Однако это еще не все. Любое металлическое покрытие, полученное путем химического осаждения, имеет пористую — незаметную для глаза, впрочем,— структуру. На открытом воздухе эта пористость приводит к быстрому разрушению покрытия. Пористость можно снизить, если покрытие наносить в несколько слоев; особенно успешно снижение пористости происходит при нанесении нескольких слоев покрытия из разных металлов (например, медь — никель — хром).

Можно степень пористости не снижать, а попытаться закрыть поры. Для этого следует поверхность детали протереть пастой из окиси магния и воды. Через 2—3 мин. излишки пасты удаляют, а деталь на две минуты опускают в 50-процентный раствор соляной кислоты. Но более эффективен второй метод. Суть его состоит в том, что никелированную деталь сразу после термообработки охлаждают до 100—150°С и опускают в старый, долго стоявший рыбий жир, имеющий температуру 80—100°С. Деталь выдерживают в рыбьем жире 1—2 часа, после чего излишки жира удаляют тряпкой. Пропитанной жиром детали дают полежать в теплом месте 10—12 суток — и деталь пригодна для работы даже в морской воде.