1. Formål
At standardisere den elektroløse nikkelbelægningsproces, parameterkontrol og kvalitetskrav, hvilket sikrer en stabil belægningskvalitet, der opfylder kundernes og internationale standarder.
2. Anvendelsesområde
Kan anvendes til elektroløs nikkelbelægning på kulstofstål, rustfrit stål og kobberlegeringer. Kan ikke anvendes til magnesiumlegeringer, titanlegeringer eller andre specialprocesser.
3. Normative referencer
- • GB/T 13913-2008 – Autokatalytiske nikkel-fosforlegeringsbelægninger
- • GB/T 6461-2002 – Vurdering af prøveemner og genstande af metalliske og andre uorganiske belægninger på metalliske substrater efter korrosionsprøvning
- • ASTM B733-18 – Standardspecifikation for autokatalytiske (elektroløse) nikkel-fosforbelægninger
- • ISO 4527:2003 – Metalliske belægninger – Autokatalytiske (elektroløse) nikkel-fosforlegeringsbelægninger
- • GB/T 5270-2005 – Metalliske belægninger på metalliske substrater – Elektropletterede og kemisk aflejrede belægninger – Vedhæftningsprøvningsmetoder
4. Procesprincip
Elektroløs nikkelbelægning er en autokatalytisk kemisk aflejringsproces, hvor natriumhypophosphit reducerer Ni²⁺-ioner for at danne en Ni-P-legeringsbelægning.
Reaktionsmekanisme:
- • Anodisk oxidation: H₂PO₂⁻ + H₂O → H₂PO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻
- • Katodisk reduktion: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni
- • Fosfor-samaflejring: H₂PO₂⁻ + 2H⁺ + e⁻ → P + 2H₂O
Klassificering af belægninger efter fosforindhold:
| Type | Fosforindhold |
| Lav-P | 1–5% |
| Midt-P | 5–10% |
| Høj-P | 10–15% |
5. Procesflow
Inspektion → Affedtning → Varm skylning → Flydende skylning → Bejdsning → Skylning → Aktivering → Skylning → Destillationsskylning → Elektrolytisk plettering → Genvinding → 3-trins modstrømsskylning → Passivering → Destillationsskylning → Tørring → Inspektion → Pakning
6. Nøgleprocesparametre
| Parameter | Kontrolområde | Bemærkninger |
| Ni²⁺-koncentration | 8–12 g/L | Anbefalet 9-10 g/L |
| Natriumhypophosphit | 25–35 g/L | Molforhold til Ni²⁺: 2,5–3,5:1 |
| Kompleksdanner (natriumcitrat) | 30–40 g/L | Stabiliserer nikkelioner |
| Buffer (natriumacetat) | 15–25 g/L | Opretholder pH-stabilitet |
| pH-værdi | 4,5–5,5 (Mellem/høj-P) | Justeret med ammoniak eller natriumcarbonat |
| Temperatur | 85–90 ℃ | Optimal 88 ± 1 ℃ |
| Indlæser | 0,5–1,5 dm²/L | Højere belastning reducerer aflejringshastigheden |
| Aflejringsrate | 15–25 μm/t | Falder med badets aldring |
| Tid | 15–60 minutter | Afhængig af den ønskede tykkelse |
| Agitation | Mekanisk eller lavtryksluft | Emnebevægelse eller cirkulation anbefales |
| Filtrering | Kontinuerlig filtrering, 5-10 μm rating | Fjerner partikler, forhindrer grusdannelse |
7. Produktspecifikationer og belægningskapacitet
7.1 Emnestørrelsesområde
| Punkt | Parameter |
| Maks. størrelse | 1500×800×600 mm |
| Min. størrelse | 5×5×5 mm |
| Maks. vægt | 200 kg |
| Min. vægt | 1 gram |
7.2 Lagtykkelseskapacitet
| Type | Tykkelsesområde | Typisk anvendelse |
| Præcisionsdele | 5–10 μm | Gevind, ventilkerner, hydrauliske komponenter |
| Standarddele | 10–50 μm | Generelle korrosions- og slidbestandige dele |
| Tyk belægning | 50–100 μm | Reparation af slid, ekstremt korrosive miljøer |
Ensartethed: ±10% (generelle dele); ±15% (komplekse former)
7.3 Belægningsegenskaber
| Ejendom | Som belagt | Varmebehandlet (400 ℃ × 1 time) | Bemærkninger |
| Hårdhed (HV) | ≥500 HV | ≥800 HV | Varmebehandling øger hårdheden |
| Adhæsion | ≤ Grad 1 (GB/T 5270) | — | Ingen afskalning, ingen afskalning |
| Saltspraytest (NSS, 5% NaCl, 35℃) | ≥24 timer (Midt-P) ≥72 timer (Høj-P) | — | Efter kundens krav |
| Porøsitet | ≤1 point/cm² | — | Normalt ikke-porøs ≥25 μm |
| Modstandsevne | 50–100 μΩ·cm | 30–60 μΩ·cm | — |
Varmebehandling: 400℃ ±10℃, 1 time, luft-/ovnkøling.
8. Produktionskapacitet
| Punkt | Kapacitet |
| Enkelt tankvolumen | 2–5 m³ |
| Batchvægt | 500–1500 kg |
| Daglig kapacitet | 3–8 tons |
| Månedlig kapacitet | 80–200 tons |
Bemærk: Den faktiske kapacitet afhænger af geometri, tykkelse og badets ældning.
9. Kvalitetsinspektion
9.1 Inspektionspunkter
| Punkt | Metode | Frekvens | Acceptkriterium |
| Tykkelse | XRF / metallografisk mikroskop | ≥3 point pr. armatur pr. batch | Mød tegning; maks. udvikling ≤10% |
| Hårdhed | HV0.1 mikrohårdhed | Én gang pr. vagt | ≥500 HV (som belagt); ≥800 HV (HT) |
| Adhæsion | Fil/bøj/krydskåret + tape | 1 stk. pr. portion | Grad ≤1, ingen afskalning |
| Udseende | Visuel (standardlys) | 100% | Ensartet lysstyrke; ingen defekter |
| Saltspray | NSS 5% NaCl, 35℃ | Pr. batch/ændring | Mid-P ≥24 timer; Høj-P ≥72 timer |
| Fosforindhold | EDS / kemikalier | Ugentligt / nyt bad | 1–5% / 5–10% / 10–15% |
9.2 Udseendeklassificering
| Grad | Beskrivelse |
| Karakter A | Ensartet lys/halvlys, ingen defekter |
| Klasse B | Små vand-/rillemærker, ingen sten/afskalninger |
| Karakter C | Let mathed/farvevariation, funktionel OK |
| Afvise | Grubetæring, afskalning, skip-plettering, brænding, alvorlig farveforskel |
10. Fejlfinding
| Problem | Mulig årsag | Løsning |
| Dårlig vedhæftning | Ufuldstændig affedtning/bejdsning; utilstrækkelig aktivering | Forbedr forbehandling; forlæng aktivering |
| Grubedannelse/ruhed | Partikler i badet; høj pH-værdi udfældes | Forbedret filtrering (5 μm); sænk pH |
| Mat/grå belægning | Lavt Ni²⁺/hypofosfitindhold; lav pH/temperatur | Tilsæt kemikalier; pH 4,8-5,2; opvarm til 88 ℃ |
| Spring over plettering | Lokal passivering; resterende olie/oxid | Forbedre aktivering; affedt igen |
| Lav aflejringshastighed | Lav temperatur/Ni²⁺/reduktionsmiddel; lav pH; ældet bad | Varm op til 88-90 ℃; juster pH; opfrisk badet |
| Badenedbrydning | Overophedning; høj pH; hurtig tilsætning; lav belastning | Stop opvarmning; sænk pH; fortynd badet |
11. Sikkerhed
- • Personlige værnemidler: Syre-/basehandsker, beskyttelsesbriller, forklæde, åndedrætsværn (ammoniak/syrer).
- • Kemisk opbevaring: Adskil nikkelsulfat, hypofosphit, syrer og baser; væk fra varme/reduktionsmidler.
- • Forbud: Bland ikke koncentreret syre + hypofosphit (giftig fosfin). Opløs først faste stoffer i deioniseret vand.
- • Ventilation: Punktudsugning over tanke (fjernelse af brint).
- • Nødstilfælde: Øjenskyl, bruser, pulver-/CO₂-slukker, åndedrætsværn, spildsæt.
12. Miljøbeskyttelse
- • Spildevand: Ni-spildevand separat; bundfald pH 9-10 + PAC/PAM; Ni <0,5 mg/L.
- • Farligt affald: Brugt bad, filtre, aktivator, Ni-slam – godkendt bortskaffelse med manifester.
- • Emissioner: Kontinuerlig ventilation; overvåg ammoniak/brint i henhold til GB 16297.
- • Energi/vand: Isoler tanke; modstrømsskylning; koncentreret påfyldning.
13. Badekomposition (Mellem-fosfor, Generelle Bestanddele)
| Kemisk | Koncentration | Fungere |
| NiSO₄·6H₂O | 25–35 g/L | Primært salt, Ni²⁺ kilde |
| NaH₂PO₂·H₂O | 25–35 g/L | Reduktionsmiddel, fosforkilde |
| Na₃C₆H₅O₇·2H₂O | 30–40 g/L | Kompleksdannende middel |
| CH₃COONa·3H₂O | 15–25 g/L | pH-buffer |
| Mælkesyre/propionsyre | 5–10 ml/l | Accelerator |
| Stabilisator (thiourea) | 1–2 mg/L | Forhindrer nedbrydning |
Makeup:
1. Opløs NiSO₄, citrat, acetat i 1/3 deioniseret vand, 60℃.
2. Opløs hypofosfit + mælkesyre i yderligere 1/3.
3. Bland, fyld op til volumen, pH 4,8-5,2.
4. Tilsæt stabilisator, varm op til 88 ℃, filtrer, og prøv på en plade.
14. Udstyr og inspektionskapacitet
14.1 Hovedudstyr
| Udstyr | Specifikation |
| Pletteringstank | PP/PVC-foret, opvarmet, temperaturkontrol |
| Filtrering | Syrebestandig pumpe + hus, 5–10 μm, 1–3×/t |
| Temperaturkontrol | PID, ±1℃ |
| Tørreovn | Varmluft, 60–120 ℃ |
| Ultralydsrenser | 40 kHz, justerbar effekt |
| DI-vand | ≥10 MΩ·cm |
14.2 Inspektionsudstyr
| Udstyr | Nøjagtighed/Standard |
| XRF-tykkelse | 0–200 μm, ±0,1 μm |
| Mikrohårdhed | 10–1000 gf, GB/T 4340.1 |
| Saltspraykammer | GB/T 10125, ≥200 L |
| Metallografisk mikroskop | 100–1000×, mikrometer |
| pH-måler | ±0,02, temperaturkompensation |
| Analytisk balance | 0,01 g |
15. Dokumentation og sporbarhed
- •Produktionsrekord:Varenummer, mængde, temperatur, pH, tid, tykkelse, operatør.
- •Badelog:Daglig Ni²⁺, hypofosfit, pH; tilsætninger; filtrering/rensning.
- •Inspektionsrapport:Tykkelse, hårdhed, vedhæftning, udseende, salttåge.
- •Opretholdelse:Kalibrering, pumpevedligeholdelse, afkalkning, ventilatortjek (kvartalsvis).
Tilbageholdelse:≥3 år (≥10 år for auto/medicinsk brug). Sporbar til batch/badecyklus.
16. Supplerende bestemmelser
- • Gennemgås årligt af Teknisk Afdeling.
- • Kundens særlige krav (salttåge, hårdhed, fordeling, H-sprødhed) dokumenteret og fulgt.
- • Nye produkter: Lille prøveperiode først; masseproduktion efter bestået alle tests.
- • Til produktionskontrol og kundeaudit.
Revisionshistorik
| Pastor | Dato | Revisionsindhold | Godkendt af |
| V1.0 | 2024-xx-xx | Første udgivelse | — |
| V2.0 | 2026-04-30 | Fuld revision kun på engelsk | — |
Udsendelsestidspunkt: 18. maj 2026