Ena izmed glavnih lastnosti postopka kemičnega niklanja je njegova odpornost proti koroziji. Kemično niklanje se namreč uporablja na kovinskih mehanskih delih (jekla, zlitine aluminija ali bakrove zlitine) v primeru potrebe po zaščiti pred oksidacijo in korozijo s strani zunanjih agensov.
Uporablja se na primer za zaščito delov industrijskih strojev (stroji za pakiranje, obdelovalni stroji, tekstilni stroji), različnih mehanskih naprav (pnevmatski ventili, aktuatorji, priključki) in v avtomobilski industriji (zavorni bati, notranje komponente, zobniki).
Kemično niklanje omogoča povečanje odpornosti proti koroziji zahvaljujoč kemični odpornosti nanešene plasti niklja. Plast je sestavljena iz binarne zlitine niklja in fosforja Ni-P s koncentracijami fosforja od 5 do 13%. Ta zlitina ima visoko odpornost proti kemičnemu napadu. Ne napadajo je nevtralne slane raztopine, dobro se upira alkalnim ali rahlo kislim okoljem. Plasti kemičnega niklja ne napadajo kemični agensi, ki se običajno nahajajo v atmosferah zaprtih ali odprtih okolij, civilnih, industrijskih ali cestnih.
Plast kemičnega niklja torej ščiti pred korozijo, ker deluje kot bariera in izolira osnovni material od zunanjih agresivnih agensov ter preprečuje, zavira ali omejuje točke korozivnega napada. Vsaka točka nezveznosti plasti (napake, poroznost, vključki, razpoke) lahko povzroči začetek korozije.
Debelina pomembno vpliva na prisotnost ali odsotnost teh nezveznosti. Večja kot je debelina, manjša je “poroznost” plasti in zato so manjše točke možnega začetka korozije.
Vpliv osnovnega materiala na izbiro debeline kemičnega niklanja
Izbira pravilne debeline kemičnega niklanja za potrebe odpornosti proti koroziji je odvisna od osnovnega materiala, ki ga želimo zaščititi. Obnašanje pri koroziji se razlikuje glede na osnovni material, ker vstopajo v igro elektrokemični faktorji med osnovo in prevleko.
Poleg osnovnega materiala in debeline obstaja veliko drugih dejavnikov, ki vplivajo na odpornost proti koroziji niklanih delov. Več informacij najdete v članku Dejavniki, ki vplivajo na odpornost proti koroziji kemičnega niklanja .
Debelina niklanja na železovih zlitinah
V primeru, ko je osnovni material železova zlitina, je odsotnost poroznosti plasti zelo pomembna. Na jeklih lahko vsaka točka nezveznosti plasti povzroči začetek korozije osnovnega materiala v agresivnem okolju. Poleg tega se lahko zaradi razlike v redukcijskem potencialu med nikljem in osnovnim materialom na teh materialih pojavi pojav galvanske korozije.
V primeru torej aplikacij, v katerih lahko niklan del pride v stik z vodo, vlago ali agresivnimi snovmi, je potrebno predvideti vedno večje debeline glede na agresivnost okolja. V spodnji tabeli so navedene priporočene vrednosti debeline.
Debelina niklanja na zlitinah aluminija
Podoben razmislek kot za železove zlitine lahko naredimo za zlitine aluminija z majhno natančnostjo. Odpornost proti koroziji kemičnega niklanja na aluminiju je bolj kritična, saj lahko trpi zaradi pojava korozije pod kožo.
Da bi odpravili ta problem, smo optimizirali naš postopek priprave in aktivacije zlitin aluminija. To nam omogoča, da zagotovimo maksimalno odpornost proti koroziji, tako da uporabljamo kemično niklanje na varnostnih delih iz aluminija v avtomobilskem sektorju (zavorni bati), na katerih je zahtevana odpornost proti koroziji 720 ur v solni megli (<5% korodiranega območja).
Razvit je bil specifičen postopek kemičnega niklanja za maksimiranje odpornosti proti koroziji zlitin aluminija, postopek Niplate eXtreme .
Debelina niklanja na bakrovih zlitinah
V primeru osnovnega materiala iz bakrove zlitine pa ima prisotnost poroznosti zelo majhen vpliv na obnašanje prevlečenega kosa pri koroziji. To je posledica dejstva, da imata osnovni material in plast zelo podoben redukcijski potencial in zato se ne ustvari galvanski par. Poleg tega imajo bakrove zlitine večjo odpornost proti koroziji in zato je v primeru začetka korozije ta bolj omejena.
Deli iz bakrove zlitine s postopkom kemičnega niklanja se lahko uporabljajo v morskem okolju tudi v potopitvi z omejenimi debelinami niklanja (15-20µm).
Priporočene debeline niklanja
Izbira debeline ni vedno preprosta in neposredna tudi zato, ker so aplikacije niklanih delov zelo raznolike. Včasih je samo preizkus na terenu tisti, ki omogoča določitev pravilne debeline.
V naslednji tabeli so navedene indikativne vrednosti debeline kemičnega niklanja glede na obratovalne pogoje.
| Obratovalni pogoji | Opis | Debelina prevleke na železovih in zlitinah aluminija | Debelina prevleke na bakrovih zlitinah |
|---|---|---|---|
| 1 - Lahki | Uporaba v notranjem okolju v topli in suhi atmosferi | 8±2 µm | 5±2 µm |
| 2 - Zmerni | Notranje okolje, kjer se lahko pojavi kondenzacija. Notranja industrijska okolja v suhih pogojih. | 15±2 µm | 8±2 µm |
| 3 - Težki | Uporaba na prostem s pogostim močenjem s strani dežja, vlage ali vode. | 30±3 µm | 15±2 µm |
| 4 - Izredno težki | Uporaba na prostem v morskem okolju in v agresivnih okoljskih pogojih s pogostim močenjem s strani dežja, vlage ali vode, ki vsebuje soli pri nevtralnem ali rahlo alkalnem pH. | 50±5 µm | 20±2 µm |
Za več informacij ali nasvetov o pravilni debelini postopka, ki ga je treba uporabiti, nas ne oklevajte kontaktirati.
Ing. Giacomo Bordiga
