1. Obxectivo
Estandarizar o proceso de niquelado electrolítico, o control de parámetros e os requisitos de calidade, garantindo unha calidade de revestimento estable que cumpra cos estándares dos clientes e internacionais.
2. Ámbito de aplicación
Aplicable ao niquelado electrolítico en aceiro ao carbono, aceiro inoxidable e aliaxes de cobre. Non aplicable a aliaxes de magnesio, aliaxes de titanio ou outros procesos especiais.
3. Referencias normativas
- • GB/T 13913-2008: Revestimentos autocatalíticos de aliaxe de níquel-fósforo
- • GB/T 6461-2002: Clasificación de probetas e artigos de revestimentos metálicos e outros revestimentos inorgánicos sobre substratos metálicos despois de probas de corrosión
- • ASTM B733-18: Especificación estándar para revestimentos autocatalíticos (sen electrólitos) de níquel e fósforo
- • ISO 4527:2003 – Revestimentos metálicos – Revestimentos autocatalíticos (sen electrodos) de aliaxe de níquel-fósforo
- • GB/T 5270-2005 – Revestimentos metálicos sobre substratos metálicos – Revestimentos electrodepositados e depositados quimicamente – Métodos de proba de adhesión
4. Principio do proceso
O niquelado electrolítico é un proceso de deposición química autocatalítica no que o hipofosfito de sodio reduce os ións de Ni²⁺ para formar un revestimento de aliaxe de Ni-P.
Mecanismo de reacción:
- • Oxidación anódica: H₂PO₂⁻ + H₂O → H₂PO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻
- • Redución catódica: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni
- • Codeposición de fósforo: H₂PO₂⁻ + 2H⁺ + e⁻ → P + 2H₂O
Clasificación de revestimentos por contido de fósforo:
| Tipo | contido de fósforo |
| Baixo nivel de fosfatasa | 1–5% |
| Medio-P | 5–10% |
| Alta-P | 10–15% |
5. Fluxo do proceso
Inspección → Desengraxado → Enxágüe quente → Enxágüe fluído → Decapado → Enxágüe → Activación → Enxágüe → Enxágüe DI → Revestimento sen electrodos → Recuperación → Enxágüe a contracorrente en 3 etapas → Pasivación → Enxágüe DI → Secado → Inspección → Empaquetado
6. Parámetros clave do proceso
| Parámetro | Rango de control | Observacións |
| Concentración de Ni²⁺ | 8–12 g/L | Recomendado 9–10 g/L |
| Hipofosfito de sodio | 25–35 g/L | Relación molar con respecto a Ni²⁺: 2,5–3,5:1 |
| Axente complexante (citrato de sodio) | 30–40 g/L | Estabiliza os ións de níquel |
| Tampón (acetato de sodio) | 15–25 g/L | Mantén a estabilidade do pH |
| valor do pH | 4,5–5,5 (P media/alta) | Axustado con amoníaco ou carbonato de sodio |
| Temperatura | 85–90 ℃ | Óptimo 88±1℃ |
| Cargando | 0,5–1,5 dm²/L | Unha maior carga reduce a taxa de deposición |
| taxa de deposición | 15–25 μm/h | Diminúe co envellecemento do baño |
| Tempo | 15–60 minutos | Dependendo do grosor requirido |
| Axitación | Aire mecánico ou de baixa presión | Movemento ou circulación da peza de traballo recomendada |
| Filtración | Filtración continua, clasificación de 5–10 μm | Elimina partículas, evita a formación de picaduras |
7. Especificacións do produto e capacidade de revestimento
7.1 Rango de tamaños de pezas
| Elemento | Parámetro |
| Tamaño máximo | 1500 × 800 × 600 milímetros |
| Tamaño mínimo | 5×5×5 mm |
| Peso máximo | 200 kg |
| Peso mínimo | 1 g |
7.2 Capacidade de espesor de revestimento
| Tipo | Rango de espesores | Aplicación típica |
| pezas de precisión | 5–10 μm | Roscas, núcleos de válvulas, compoñentes hidráulicos |
| Pezas estándar | 10–50 μm | Pezas resistentes á corrosión e ao desgaste en xeral |
| Revestimento groso | 50–100 μm | Reparación de desgaste, ambientes corrosivos severos |
Uniformidade: ±10 % (pezas xerais); ±15 % (formas complexas)
7.3 Propiedades do revestimento
| Propiedade | Tal como chapado | Tratado termicamente (400 ℃ × 1 h) | Observacións |
| Dureza (HV) | ≥500 HV | ≥800 HV | O tratamento térmico aumenta a dureza |
| Adhesión | ≤ Grao 1 (GB/T 5270) | — | Sen peladura, sen descamación |
| Proba de pulverización salina (NSS, 5 % de NaCl, 35 ℃) | ≥24 h (mediados da temperatura corporal) ≥72 h (P alta) | — | Por requisito do cliente |
| Porosidade | ≤1 punto/cm² | — | Normalmente non poroso ≥25 μm |
| resistividade | 50–100 μΩ·cm | 30–60 μΩ·cm | — |
Tratamento térmico: 400 ℃ ± 10 ℃, 1 hora, arrefriamento ao aire/forno.
8. Capacidade de produción
| Elemento | Capacidade |
| Volume dun só tanque | 2–5 m³ |
| Peso do lote | 500–1500 kg |
| Capacidade diaria | 3–8 toneladas |
| Capacidade mensual | 80–200 toneladas |
Nota: A capacidade real depende da xeometría, do grosor e do envellecemento do baño.
9. Inspección de calidade
9.1 Elementos de inspección
| Elemento | Método | Frecuencia | Criterio de aceptación |
| Espesor | microscopio metalográfico/XRF | ≥3 puntos por fixación por lote | Coincidencia co debuxo; desviación máxima ≤10% |
| Dureza | Microdureza HV0.1 | Unha vez por quenda | ≥500 HV (tal como se chapa); ≥800 HV (HT) |
| Adhesión | Limar/dobrar/cortar transversalmente+cinta | 1 peza por lote | Grao ≤1, sen peladura |
| Aparencia | Visual (luz estándar) | 100% | Brillo uniforme; sen defectos |
| Spray de sal | NSS 5% NaCl, 35 ℃ | Por lote/cambio | P media ≥24 h; P alta ≥72 h |
| contido de fósforo | EDS / produtos químicos | Baño semanal / novo | 1–5% / 5–10% / 10–15% |
9.2 Clasificación da aparencia
| Grao | Descrición |
| Grao A | Brillante/semibrillante uniforme, sen defectos |
| Grao B | Marcas leves de auga/rack, sen buratos/descamación |
| Grao C | Lixeira opacidade/variación de cor, funcional OK |
| Rexeitar | Cortaduras, descamación, saltos de chapado, queimaduras, diferenzas de cor importantes |
10. Resolución de problemas
| Problema | Posible causa | Solución |
| Mala adhesión | Desengraxamento/decapado incompleto; activación insuficiente | Mellorar o pretratamento; prolongar a activación |
| Picaduras/rugosidade | Partículas no baño; precipitados de pH alto | Mellorar a filtración (5 μm); reducir o pH |
| Revestimento mate/gris | Baixo contido de Ni²⁺/hipofosfito; baixo pH/temperatura | Engadir produtos químicos; pH 4,8–5,2; quentar a 88 ℃ |
| Chapado de saltos | Pasivación local; aceite/óxido residual | Mellorar a activación; volver desengordurar |
| baixa taxa de deposición | Baixa temperatura/Ni²⁺/redutor; pH desactivado; baño envellecido | Quentar a 88–90 ℃; axustar o pH; refrescar o baño |
| Descomposición do baño | Sobrequecemento; pH alto; adición rápida; baixa carga | Deixar de quentar; baixar o pH; baño diluído |
11. Seguridade
- • EPI: luvas, lentes protectoras, mandil, respirador (amoníaco/ácidos).
- • Almacenamento de produtos químicos: Separar o sulfato de níquel, o hipofosfito, os ácidos e os álcalis; lonxe da calor/redutores.
- • Prohibicións: Non mesturar ácido concentrado con hipofosfito (fosfina tóxica). Disolver primeiro os sólidos en auga desionizada.
- • Ventilación: Extracción local enriba dos tanques (eliminación de hidróxeno).
- • Emerxencia: Lavaollos, ducha, extintor de po seco/CO₂, respirador, kit de derrames.
12. Protección ambiental
- • Augas residuais: augas residuais de Ni separadas; precipitado pH 9–10 + PAC/PAM; Ni <0,5 mg/L.
- • Residuos perigosos: baños usados, filtros, activadores, lodos de níquel: eliminación autorizada con manifestos.
- • Emisións: Ventilación continua; monitorizar o amoníaco/hidróxeno segundo a norma GB 16297.
- • Enerxía/auga: Illar os tanques; enxaugar en contracorrente; reposición concentrada.
13. Composición do baño (fósforo medio, partes xerais)
| Química | Concentración | Función |
| NiSO₄·6H₂O | 25–35 g/L | Sal principal, fonte de Ni²⁺ |
| NaH₂PO₂·H₂O | 25–35 g/L | Axente redutor, fonte de P |
| Na₃C₆H₅O₇·2H₂O | 30–40 g/L | Axente complexante |
| CH₃COONa·3H₂O | 15–25 g/L | tampón de pH |
| Ácido láctico/propiónico | 5–10 mL/L | Acelerador |
| Estabilizador (tiourea) | 1–2 mg/L | Impide a descomposición |
Maquillaxe:
1. Disolver NiSO₄, citrato, acetato en 1/3 de auga desionizada a 60 ℃.
2. Disolver hipofosfito + ácido láctico noutro 1/3.
3. Mesturar e encher ata o volume, pH 4,8–5,2.
4. Engadir estabilizador, quentar a 88 ℃, filtrar, placa de proba.
14. Equipamento e capacidade de inspección
14.1 Equipamento principal
| Equipamento | Especificación |
| Tanque de galvanoplastia | Revestimento de PP/PVC, calefactado, control de temperatura |
| Filtración | Bomba + carcasa resistentes aos ácidos, 5–10 μm, 1–3×/h |
| Control de temperatura | PID, ±1 ℃ |
| Forno de secado | Aire quente, 60–120 ℃ |
| Limpador ultrasónico | 40 kHz, potencia axustable |
| Auga desionizada | ≥10 MΩ·cm |
14.2 Equipos de inspección
| Equipamento | Precisión/Estándar |
| espesor de radiofrecuencia de raios X | 0–200 μm, ±0,1 μm |
| Microdureza | 10–1000 g/l, GB/T 4340.1 |
| cámara de pulverización de sal | GB/T 10125, ≥200 L |
| microscopio metalográfico | 100–1000×, micrómetro |
| medidor de pH | ±0,02, compensación de temperatura |
| Balanza analítica | 0,01 g |
15. Documentación e rastrexabilidade
- •Rexistro de produción:Nº de peza, cantidade, temperatura, pH, tempo, espesor, operador.
- •Rexistro do baño:Ni²⁺ diario, hipofosfito, pH; adicións; filtración/limpeza.
- •Rexistro de inspección:Espesor, dureza, adhesión, aspecto, néboa salina.
- •Mantemento:Calibración, mantemento da bomba, descalcificación, comprobacións do ventilador (trimestralmente).
Retención:≥3 anos (≥10 anos para automóbiles/médicos). Trazable ao ciclo de lote/baño.
16. Disposicións complementarias
- • Revisado anualmente polo Departamento Técnico.
- • Documentación e cumprimento dos requisitos especiais do cliente (neveira salina, dureza, distribución, fragilización por H).
- • Novos produtos: primeiro unha pequena proba; produción en masa despois de superar todas as probas.
- • Para o control da produción e a auditoría do cliente.
Historial de revisións
| Reverendo | Data | Contido da revisión | Aprobado por |
| V1.0 | 2024-xx-xx | Lanzamento inicial | — |
| V2.0 | 2026-04-30 | Revisión completa só en inglés | — |
Data de publicación: 18 de maio de 2026