1. Tarkoitus
Standardoida kemiallisen nikkelipinnoitusprosessin, parametrien hallinnan ja laatuvaatimukset varmistaen vakaan pinnoitteen laadun, joka täyttää asiakkaiden ja kansainväliset standardit.
2. Soveltamisala
Soveltuu hiiliteräksen, ruostumattoman teräksen ja kupariseosten kemialliseen nikkelipinnoitukseen. Ei sovellu magnesiumseoksille, titaaniseoksille tai muille erikoisprosesseille.
3. Viittaukset normatiivisiin tarkoituksiin
- • GB/T 13913-2008 – Autokatalyyttiset nikkeli-fosforiseospinnoitteet
- • GB/T 6461-2002 – Metallisten ja muiden epäorgaanisten pinnoitteiden testikappaleiden ja -tuotteiden luokitus metallialustoilla korroosiotestauksen jälkeen
- • ASTM B733-18 – Autokatalyyttisten (kemiallisten) nikkeli-fosforipinnoitteiden standardispesifikaatio
- • ISO 4527:2003 – Metallipinnoitteet – Autokatalyyttiset (kemialliset) nikkeli-fosforiseospinnoitteet
- • GB/T 5270-2005 – Metallipinnoitteet metallisilla alustoilla – Galvanoidut ja kemiallisesti kerrostetut pinnoitteet – Tartuntatestausmenetelmät
4. Prosessiperiaate
Kemiallinen nikkelipinnoitus on autokatalyyttinen kemiallinen pinnoitusprosessi, jossa natriumhypofosfiitti pelkistää Ni²⁺-ioneja muodostaen Ni-P-seospinnoitteen.
Reaktiomekanismi:
- • Anodinen hapetus: H₂PO₂⁻ + H₂O → H₂PO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻
- • Katodinen pelkistys: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni
- • Fosforin yhteislaskeuma: H₂PO₂⁻ + 2H⁺ + e⁻ → P + 2H₂O
Pinnoitteiden luokittelu fosforipitoisuuden mukaan:
| Tyyppi | Fosforipitoisuus |
| Matala-P | 1–5 % |
| Keski-P | 5–10 % |
| Korkea-P | 10–15 % |
5. Prosessivirta
Tarkastus → Rasvanpoisto → Kuumahuuhtelu → Virtaushuuhtelu → Peittaus → Huuhtelu → Aktivointi → Huuhtelu → DI-huuhtelu → Kemiallinen pinnoitus → Talteenotto → 3-vaiheinen vastavirtaushuuhtelu → Passivointi → DI-huuhtelu → Kuivaus → Tarkastus → Pakkaus
6. Keskeiset prosessiparametrit
| Parametri | Säätöalue | Huomautuksia |
| Ni²⁺-pitoisuus | 8–12 g/l | Suositeltu 9–10 g/l |
| Natriumhypofosfiitti | 25–35 g/l | Moolisuhde Ni²⁺:iin: 2,5–3,5:1 |
| Kompleksointiaine (natriumsitraatti) | 30–40 g/l | Stabiloi nikkeli-ioneja |
| Puskuri (natriumasetaatti) | 15–25 g/l | Säilyttää pH-arvon vakauden |
| pH-arvo | 4,5–5,5 (keski-/korkea-P) | Säädetty ammoniakilla tai natriumkarbonaatilla |
| Lämpötila | 85–90 ℃ | Optimaalinen 88±1 ℃ |
| Ladataan | 0,5–1,5 dm²/l | Suurempi kuormitus vähentää laskeutumisnopeutta |
| laskeutumisnopeus | 15–25 μm/h | Vähenee kylvyn ikääntyessä |
| Aika | 15–60 minuuttia | Vaaditusta paksuudesta riippuen |
| Levottomuus | Mekaaninen tai matalapaineinen ilma | Työkappaleen liikuttelua tai kierrätystä suositellaan |
| Suodatus | Jatkuva suodatus, 5–10 μm:n luokitus | Poistaa hiukkasia, estää syöpymistä |
7. Tuotetiedot ja pinnoitusominaisuudet
7.1 Työkappaleen kokoalue
| Tuote | Parametri |
| Maksimikoko | 1500 × 800 × 600 mm |
| Vähimmäiskoko | 5 × 5 × 5 mm |
| Enimmäispaino | 200 kg |
| Min. paino | 1 gramma |
7.2 Pinnoitteen paksuusominaisuus
| Tyyppi | Paksuusalue | Tyypillinen käyttökohde |
| Tarkkuusosat | 5–10 μm | Kierteet, venttiilien sisukset, hydrauliset komponentit |
| Vakio-osat | 10–50 μm | Yleiset korroosio- ja kulutusta kestävät osat |
| Paksu pinnoite | 50–100 μm | Kulumisvaurioiden korjaus, erittäin syövyttävät ympäristöt |
Tasaisuus: ±10 % (yleiset osat); ±15 % (monimutkaiset muodot)
7.3 Pinnoitteen ominaisuudet
| Kiinteistö | Kuten pinnoitettu | Lämpökäsitelty (400 ℃ × 1 h) | Huomautuksia |
| Kovuus (HV) | ≥500 HV | ≥800 HV | Lämpökäsittely lisää kovuutta |
| Tarttuvuus | ≤ Luokka 1 (GB/T 5270) | — | Ei kuoriutumista, ei hilseilyä |
| Suolasumutesti (NSS, 5 % NaCl, 35 ℃) | ≥24 h (Pennsylvanian keskipäivä) ≥72 h (korkea P-arvo) | — | Asiakkaan vaatimusten mukaisesti |
| Huokoisuus | ≤1 piste/cm² | — | Yleensä huokoseton ≥25 μm |
| Resistiivisyys | 50–100 μΩ·cm | 30–60 μΩ·cm | — |
Lämpökäsittely: 400 ℃ ± 10 ℃, 1 tunti, ilma/uunijäähdytys.
8. Tuotantokapasiteetti
| Tuote | Kapasiteetti |
| Yhden säiliön tilavuus | 2–5 m³ |
| Erän paino | 500–1500 kg |
| Päivittäinen kapasiteetti | 3–8 tonnia |
| Kuukausittainen kapasiteetti | 80–200 tonnia |
Huomautus: Todellinen kapasiteetti riippuu geometriasta, paksuudesta ja kylvyn ikääntymisestä.
9. Laaduntarkastus
9.1 Tarkastettavat kohteet
| Tuote | Menetelmä | Taajuus | Hyväksymiskriteeri |
| Paksuus | XRF / metallografinen mikroskooppi | ≥3 pistettä kiinnikettä kohden erää kohden | Meet piirustus; maksimipoikkeama ≤10% |
| Kovuus | HV0.1-mikrokovuus | Kerran vuorossa | ≥500 HV (kuten pinnoitettu); ≥800 HV (HT) |
| Tarttuvuus | Viila/taivutus/ristileikkaus+teippi | 1 kappale erää kohden | Luokka ≤1, ei kuoriutumista |
| Ulkonäkö | Visuaalinen (vakiovalo) | 100 % | Tasainen kirkas; ei vikoja |
| Suolasuihke | NSS 5 % NaCl, 35 ℃ | Erä-/muutoskohtainen | Keski-P ≥24 h; Korkea-P ≥72 h |
| Fosforipitoisuus | EDS / kemikaali | Viikoittainen / uusi kylpyhuone | 1–5 % / 5–10 % / 10–15 % |
9.2 Ulkonäön luokitus
| Luokka | Kuvaus |
| Luokka A | Tasainen kirkas/puolikirkas, ei virheitä |
| Luokka B | Hieman veden/kolhiutumisen jälkiä, ei reikiä/kuorinta-aineita |
| C-luokka | Hieman himmeyttä/värivaihtelua, toimii OK |
| Hylätä | Pistyminen, kuoriutuminen, pinnoituksen ohittaminen, palaminen, vakavat värierot |
10. Vianmääritys
| Ongelma | Mahdollinen syy | Ratkaisu |
| Huono tarttuvuus | Epätäydellinen rasvanpoisto/peittaus; riittämätön aktivointi | Paranna esikäsittelyä; pidennä aktivointia |
| Kuoppautumista/karheutta | Hiukkasia kylvyssä; korkea pH sakkaa | Tehosta suodatusta (5 μm); alenna pH-arvoa |
| Himmeä/harmaa pinnoite | Matala Ni²⁺/hypofosfiitti; matala pH/lämpötila | Lisää kemikaaleja; pH 4,8–5,2; kuumenna 88 ℃:een |
| Ohita pinnoitus | Paikallinen passivointi; jäännösöljy/oksidi | Parantaa aktivointia; poistaa rasvaa uudelleen |
| Alhainen laskeutumisnopeus | Matala lämpötila/Ni²⁺/alennusaine; pH-arvo laskenut; vanhentunut kylpy | Kuumenna 88–90 ℃:een; säädä pH-arvoa; virkistä kylpy |
| Kylvyn hajoaminen | Ylikuumeneminen; korkea pH; nopea lisäys; matala kuormitus | Lopeta lämmitys; alenna pH:ta; laimenna kylpy |
11. Turvallisuus
- • Henkilönsuojaimet: Happo-/emäskäsineet, suojalasit, esiliina, hengityssuojain (ammoniakki/hapot).
- • Kemikaalien varastointi: Eristettävä nikkelisulfaatti, hypofosfiitti, hapot ja emäkset lämmöltä/pelkistimiltä.
- • Kiellot: Älä sekoita väkevää happoa ja hypofosfiittia (myrkyllistä fosfiinia). Liuota kiinteät aineet ensin deionisoituun veteen.
- • Ilmanvaihto: Paikallinen poistoilma säiliöiden yläpuolella (vedyn poisto).
- • Hätätilanteet: Silmienhuuhtelu, suihku, jauhe-/hiilidioksidisammutin, hengityssuojain, vuotopakkaus.
12. Ympäristönsuojelu
- • Jätevesi: Ni-jätevesi eroteltu; sakka pH 9–10 + PAC/PAM; Ni <0,5 mg/l.
- • Vaarallinen jäte: Käytetty jäte, suodattimet, aktivaattori, nikkeliliete – luvanvarainen hävitys jäteluetteloiden kanssa.
- • Päästöt: Jatkuva ilmanvaihto; ammoniakin/vedyn tarkkailu standardin GB 16297 mukaisesti.
- • Energia/vesi: Eristä säiliöt; vastavirtahuuhtelu; tiivistetty täyttö.
13. Kylvyn koostumus (keskifosfori, yleiset osat)
| Kemiallinen | Keskittyminen | Toiminto |
| NiSO₄·6H₂O | 25–35 g/l | Pääsuola, Ni²⁺-lähde |
| NaH₂PO₂·H₂O | 25–35 g/l | Pelkistin, fosforin lähde |
| Na₃C₆H₅O₇·2H₂O | 30–40 g/l | Kompleksointiaine |
| CH₃COONa·3H₂O | 15–25 g/l | pH-puskuri |
| Maito-/propionihappo | 5–10 ml/l | Kiihdytin |
| Stabilointiaine (tiourea) | 1–2 mg/l | Estää hajoamisen |
Meikki:
1. Liuota NiSO₄, sitraatti ja asetaatti 1/3 deionisoituun veteen, 60 ℃.
2. Liuota hypofosfiitti + maitohappo toiseen kolmasosaan.
3. Yhdistä ja täytä merkkiin, pH 4,8–5,2.
4. Lisää stabilointiaine, kuumenna 88 ℃:een, suodata, koelevy.
14. Laitteet ja tarkastusvalmiudet
14.1 Päälaitteet
| Laitteet | Tekniset tiedot |
| Pinnoitussäiliö | PP/PVC-vuorattu, lämmitetty, lämpötilan säätö |
| Suodatus | Haponkestävä pumppu + kotelo, 5–10 μm, 1–3 ×/h |
| Lämpötilan säätö | PID, ±1 ℃ |
| Kuivausuuni | Kuuma ilma, 60–120 ℃ |
| Ultraäänipuhdistin | 40 kHz, säädettävä teho |
| Deionoitu vesi | ≥10 MΩ·cm |
14.2 Tarkastuslaitteet
| Laitteet | Tarkkuus/standardi |
| XRF-paksuus | 0–200 μm, ±0,1 μm |
| Mikrokovuus | 10–1000 gf, GB/T 4340.1 |
| Suolasuihkukammio | GB/T 10125, ≥200 litraa |
| Metallografinen mikroskooppi | 100–1000×, mikrometri |
| pH-mittari | ±0,02, lämpötilakompensaatio |
| Analyyttinen vaaka | 0,01 g |
15. Dokumentaatio ja jäljitettävyys
- •Tuotantoennätys:Osanumero, määrä, lämpötila, pH, aika, paksuus, käyttäjä.
- •Kylpypäiväkirja:Päivittäinen Ni²⁺, hypofosfiitti, pH; lisäykset; suodatus/puhdistus.
- •Tarkastuspöytäkirja:Paksuus, kovuus, tarttuvuus, ulkonäkö, suolasumu.
- •Huolto:Kalibrointi, pumpun huolto, kalkinpoisto, puhaltimien tarkastukset (neljännesvuosittain).
Säilytys:≥3 vuotta (≥10 vuotta auto-/lääkinnällisissä laitteissa). Jäljitettävissä erä-/kylpysykliin asti.
16. Lisämääräykset
- • Tekninen osasto tarkistaa vuosittain.
- • Asiakkaan erityisvaatimukset (suolasumu, kovuus, jakautuminen, H-haurastuminen) dokumentoidaan ja niitä noudatetaan.
- • Uudet tuotteet: Ensin pienet kokeilut; massatuotanto kaikkien testien läpäisemisen jälkeen.
- • Tuotannonvalvontaa ja asiakastarkastuksia varten.
Versiohistoria
| Pastori | Päivämäärä | Versiosisältö | Hyväksyjä |
| V1.0 | 2024-xx-xx | Ensimmäinen julkaisu | — |
| V2.0 | 30.4.2026 | Täysi englanninkielinen versio | — |
Julkaisun aika: 18.5.2026