Состав ванны и режимы нанесения химических покрытий

После термической обработки покрытий при температуре 350 - 400 °С прочность их сцепления с основным металлом детали, твердость и износостойкость возрастают в 1,5 раза и более. Прочность сцепления покрытия с основным металлом высокая, например, со сталью 10 свыше 300 МПа. Слой, наносимый хими­ческим путем, сцепляется с углеродистыми сталями прочнее, чем с легированными или быстрорежущими.

Скорость осаждения упрочняющего металла зависит в основном от температуры ванны: с повышением температуры никелевой ванны от 50 до 90 °С скорость осаждения никеля возрастает примерно в 7 раз.

Химическое хромирование возможно только по подслою ни­келя толщиной более 1 мкм. Для нормальной работы в ванну через каждый час добавляют до 3 г/л гипофосфита и до 3 мг/л уксусной кислоты и едкого натра. Катализаторами служат пластинки из железа, алюминия или других металлов, которые контактируют с обрабатываемыми деталями. Для придания слою хрома более высокой твердости детали нагревают до температуры 600 — 800 °С, а затем механически обрабатывают (обычно полируют).

Усталостная прочность деталей, покрытых никелем и про­шедших отпуск при температуре 400 °С, снижается на 30 - 45 %, а износостойкость их повышается в 2 - 3 раза. Несмотря на значи­тельно больший расход реактивов, чем при гальваническом спосо­бе, химическое упрочнение никелем применяют для деталей топ­ливной аппаратуры, силуминовых корпусов гидравлических насо­сов, золотников и поршней гидравлических агрегатов из дуралюмина Д1. Химическое никелирование рекомендуется использовать для защиты деталей, работающих в условиях среднего и повышен­ного коррозионного воздействия, вместо многослойных гальвани­ческих покрытий никель - хром и медь - никель - хром; это эко­номит цветные металлы. Химический способ успешно применяют при покрытии никелем керамики, пластмассы и других диэлектри­ков для создания металлически проводящей поверхности. Такое никелирование применяют также для деталей из алюминия и его сплавов, титана и керамики, чтобы получить возможность паять их мягкими припоями.

На некоторых предприятиях химическое никелирование по­зволило заменить дорогие высоколегированные стали, работаю­щие при температуре до 600 °С, менее легированными. Термиче­ски обработанные никелевые покрытия вследствие их большой твердости, хорошей прирабатываемости, высокой износостойко­сти, возможности нанесения на различные детали сложного про­филя должны найти широкое применение в машиностроении для повышения надежности и долговечности деталей машин.

Химическое хромирование применяют для упрочнения дета­лей машин и инструментов. Таким путем целесообразно упрочнять режущие инструменты, предназначенные для работы с малыми стружками и повышенными скоростями резания, а также измери­тельные инструменты сложного профиля. Последние перед хро­мированием обезжиривают и декапируют в 50 %-ном растворе со­ляной кислоты. Хромированные химическим способом и затем нитроцементованные резцы не уступают по качеству алмазным расточным резцам. Химическое упрочнение особенно эффективно для деталей сложных форм, так как стоимость его не зависит от формы деталей.