1. Doel
Om die elektrolose nikkelplateringsproses, parameterbeheer en kwaliteitsvereistes te standaardiseer, om stabiele bedekkingskwaliteit te verseker wat aan kliënte- en internasionale standaarde voldoen.
2. Omvang
Van toepassing op elektrolose nikkelplatering op koolstofstaal, vlekvrye staal en koperlegerings. Nie van toepassing op magnesiumlegerings, titaniumlegerings of ander spesiale prosesse nie.
3. Normatiewe Verwysings
- • GB/T 13913-2008 – Outokatalitiese nikkel-fosfor allooibedekkings
- • GB/T 6461-2002 – Beoordeling van toetsmonsters en artikels van metaal- en ander anorganiese bedekkings op metaalsubstrate na korrosietoetsing
- • ASTM B733-18 – Standaardspesifikasie vir outokatalitiese (elektrolose) nikkel-fosforbedekkings
- • ISO 4527:2003 – Metaalbedekkings – Outokatalitiese (elektrolose) nikkel-fosforlegeringsbedekkings
- • GB/T 5270-2005 – Metaalbedekkings op metaalsubstrate – Elektroplateer- en chemies neergelegde bedekkings – Adhesietoetsmetodes
4. Prosesbeginsel
Elektrolose nikkelplatering is 'n outokatalitiese chemiese afsettingsproses waarin natriumhipofosfiet Ni²⁺-ione reduseer om 'n Ni-P-legeringslaag te vorm.
Reaksiemeganisme:
- • Anodiese oksidasie: H₂PO₂⁻ + H₂O → H₂PO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻
- • Katodiese reduksie: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni
- • Fosfor-ko-afsetting: H₂PO₂⁻ + 2H⁺ + e⁻ → P + 2H₂O
Klassifikasie van bedekkings volgens fosforinhoud:
| Tipe | Fosforinhoud |
| Lae-P | 1–5% |
| Middel-P | 5–10% |
| Hoë-P | 10–15% |
5. Prosesvloei
Inspeksie → Ontvetten → Warm spoel → Vloeiende spoel → Beits → Spoel → Aktivering → Spoel → DI-spoel → Elektrolytiese platering → Herwinning → 3-stadium teenvloei-spoel → Passivering → DI-spoel → Droging → Inspeksie → Verpakking
6. Sleutelprosesparameters
| Parameter | Beheerbereik | Opmerkings |
| Ni²⁺ konsentrasie | 8–12 g/L | Aanbeveel 9–10 g/L |
| Natriumhipofosfiet | 25–35 g/L | Molêre verhouding tot Ni²⁺: 2.5–3.5:1 |
| Komplekseringsmiddel (natriumsitraat) | 30–40 g/L | Stabiliseer nikkelione |
| Buffer (natriumasetaat) | 15–25 g/L | Handhaaf pH-stabiliteit |
| pH-waarde | 4.5–5.5 (Middel/hoë-P) | Aangepas met ammoniak of natriumkarbonaat |
| Temperatuur | 85–90 ℃ | Optimale 88±1℃ |
| Laai | 0.5–1.5 dm²/L | Hoër lading verminder afsettingstempo |
| Deposito-koers | 15–25 μm/h | Neem af met badveroudering |
| Tyd | 15–60 min | Afhangende van die vereiste dikte |
| Agitasie | Meganiese of laedruklug | Werkstukbeweging of -sirkulasie word aanbeveel |
| Filtrasie | Deurlopende filtrasie, 5–10 μm-gradering | Verwyder deeltjies, voorkom putjiesvorming |
7. Produkspesifikasies en bedekkingsvermoë
7.1 Werkstukgroottebereik
| Item | Parameter |
| Maks. grootte | 1500×800×600 mm |
| Min. grootte | 5×5×5 mm |
| Maks. gewig | 200 kg |
| Min. gewig | 1 g |
7.2 Laagdiktevermoë
| Tipe | Diktebereik | Tipiese toepassing |
| Presisie-onderdele | 5–10 μm | Drade, klepkerne, hidrouliese komponente |
| Standaardonderdele | 10–50 μm | Algemene korrosie- en slytasiebestande onderdele |
| Dik laag | 50–100 μm | Slytasie herstel, ernstige korrosiewe omgewings |
Eenvormigheid: ±10% (algemene dele); ±15% (komplekse vorms)
7.3 Bedekkingseienskappe
| Eiendom | Soos geplateer | Hittebehandeld (400 ℃ × 1 uur) | Opmerkings |
| Hardheid (HV) | ≥500 HV | ≥800 HV | Hittebehandeling verhoog hardheid |
| Adhesie | ≤ Graad 1 (GB/T 5270) | — | Geen afskilfering, geen afskilfering |
| Soutbespuitingstoets (NSS, 5% NaCl, 35℃) | ≥24 uur (Mid-P) ≥72 uur (Hoë-P) | — | Per kliëntvereiste |
| Porositeit | ≤1 punt/cm² | — | Gewoonlik nie-poreus ≥25 μm |
| Weerstandsvermoë | 50–100 μΩ·cm | 30–60 μΩ·cm | — |
Hittebehandeling: 400℃ ±10℃, 1 uur, lug-/oondverkoeling.
8. Produksiekapasiteit
| Item | Kapasiteit |
| Enkele tenk volume | 2–5 m³ |
| Bondelgewig | 500–1500 kg |
| Daaglikse kapasiteit | 3–8 ton |
| Maandelikse kapasiteit | 80–200 ton |
Let wel: Werklike kapasiteit hang af van geometrie, dikte, badveroudering.
9. Gehalte-inspeksie
9.1 Inspeksie-items
| Item | Metode | Frekwensie | Aanvaardingskriterium |
| Dikte | XRF / metallografiese mikroskoop | ≥3 punte per wedstryd per bondel | Ontmoet tekening; maksimum ontwikkeling ≤10% |
| Hardheid | HV0.1 mikrohardheid | Een keer per skof | ≥500 HV (soos geplateer); ≥800 HV (HT) |
| Adhesie | Vyl/buig/dwarssny+kleefband | 1 stuk per bondel | Graad ≤1, geen afskilfering |
| Voorkoms | Visueel (standaard lig) | 100% | Eenvormige helderheid; geen defekte nie |
| Soutbespuiting | NSS 5% NaCl, 35℃ | Per bondel/verandering | Middel-P ≥24 uur; Hoë-P ≥72 uur |
| Fosforinhoud | EDS / chemiese | Weeklikse / nuwe bad | 1–5% / 5–10% / 10–15% |
9.2 Voorkomsklassifikasie
| Graad | Beskrywing |
| Graad A | Eenvormige helder/semi-helder, geen defekte nie |
| Graad B | Ligte water-/rakmerke, geen putjies/afskilfering nie |
| Graad C | Effense dofheid/kleurvariasie, funksioneel OK |
| Verwerp | Putvorming, afskilfering, oorslaan van plate, brand, ernstige kleurverskil |
10. Probleemoplossing
| Probleem | Moontlike oorsaak | Oplossing |
| Swak adhesie | Onvolledige ontvetting/beitsing; onvoldoende aktivering | Verbeter voorbehandeling; verleng aktivering |
| Putvorming/ruheid | Deeltjies in bad; hoë pH presipiteer | Verbeter filtrasie (5 μm); verlaag pH |
| Dowwe/grys laag | Lae Ni²⁺/hipofosfiet; lae pH/temperatuur | Voeg chemikalieë by; pH 4.8–5.2; verhit tot 88℃ |
| Slaan plating oor | Plaaslike passivering; oorblywende olie/oksied | Verbeter aktivering; ontvet weer |
| Lae afsettingstempo | Lae temperatuur/Ni²⁺/reduseermiddel; af pH; verouderde bad | Verhit tot 88–90 ℃; pas pH aan; verfris bad |
| Badontbinding | Oorverhitting; hoë pH; vinnige byvoeging; lae lading | Stop verhitting; verlaag pH; verdun bad |
11. Veiligheid
- • PBT: Suur-/alkalihandskoene, veiligheidsbril, voorskoot, respirator (ammoniak/sure).
- • Chemiese berging: Skei nikkelsulfaat, hipofosfiet, sure, alkalieë; weg van hitte/reduseermiddels.
- • Verbod: Moenie gekonsentreerde suur + hipofosfiet (giftige fosfien) meng nie. Los vaste stowwe eers in DI-water op.
- • Ventilasie: Plaaslike uitlaat bo tenks (waterstofverwydering).
- • Noodgeval: Oogspoelmiddel, stort, droëpoeier/CO₂-blusser, respirator, stortkissie.
12. Omgewingsbeskerming
- • Afvalwater: Ni-afvalwater geskei; neerslag pH 9–10 + PAC/PAM; Ni <0.5 mg/L.
- • Gevaarlike afval: Gebruikte bad, filters, aktiveerder, Ni-slyk – gelisensieerde wegdoening met manifeste.
- • Emissies: Deurlopende ventilasie; monitor ammoniak/waterstof volgens GB 16297.
- • Energie/water: Isoleer tenks; teenstroomspoel; gekonsentreerde aanvulling.
13. Badsamestelling (Middel-Fosfor, Algemene Onderdele)
| Chemiese | Konsentrasie | Funksie |
| NiSO₄·6H₂O | 25–35 g/L | Hoofsout, Ni²⁺ bron |
| NaH₂PO₂·H₂O | 25–35 g/L | Reduseermiddel, P-bron |
| Na₃C₆H₅O₇·2H₂O | 30–40 g/L | Komplekseringsmiddel |
| CH₃COONa·3H₂O | 15–25 g/L | pH-buffer |
| Melksuur/propionsuur | 5–10 ml/L | Versneller |
| Stabilisator (tioureum) | 1–2 mg/L | Voorkom ontbinding |
Grimering:
1. Los NiSO₄, sitraat, asetaat op in 1/3 DI water, 60℃.
2. Los hipofosfiet + melksuur in nog 'n 1/3 op.
3. Meng, vul tot volume, pH 4.8–5.2.
4. Voeg stabiliseerder by, verhit tot 88 ℃, filtreer, proefplaat.
14. Toerusting en inspeksievermoë
14.1 Hooftoerusting
| Toerusting | Spesifikasie |
| Plateertenk | PP/PVC-gevoerd, verhit, temperatuurbeheer |
| Filtrasie | Suurbestande pomp + behuising, 5–10 μm, 1–3×/h |
| Temperatuurbeheer | PID, ±1℃ |
| Droogoond | Warm lug, 60–120 ℃ |
| Ultrasoniese skoonmaker | 40 kHz, verstelbare krag |
| DI-water | ≥10 MΩ·cm |
14.2 Inspeksietoerusting
| Toerusting | Akkuraatheid/Standaard |
| XRF dikte | 0–200 μm, ±0.1 μm |
| Mikrohardheid | 10–1000 gf, GB/T 4340.1 |
| Soutspuitkamer | GB/T 10125, ≥200 L |
| Metallografiese mikroskoop | 100–1000×, mikrometer |
| pH-meter | ±0.02, temperatuurkompensasie |
| Analitiese balans | 0.01 g |
15. Dokumentasie en naspeurbaarheid
- •Produksierekord:Onderdeelnr., hoeveelheid, temperatuur, pH, tyd, dikte, operateur.
- •Badlogboek:Daaglikse Ni²⁺, hipofosfiet, pH; byvoegings; filtrasie/skoonmaak.
- •Inspeksierekord:Dikte, hardheid, adhesie, voorkoms, soutbespuiting.
- •Onderhoud:Kalibrasie, pomponderhoud, ontkalking, waaierkontroles (kwartaalliks).
Behoud:≥3 jaar (≥10 jaar vir outomaties/medies). Naspeurbaar na bondel-/badsiklus.
16. Aanvullende Bepalings
- • Jaarliks deur die Tegniese Departement hersien.
- • Kliënt se spesiale vereistes (soutbespuiting, hardheid, verspreiding, H-verbrosheid) gedokumenteer en gevolg.
- • Nuwe produkte: Klein proeflopie eers; massaproduksie na die slaag van alle toetse.
- • Vir produksiebeheer en kliëntoudit.
Hersieningsgeskiedenis
| Eerw. | Datum | Hersieningsinhoud | Goedgekeur deur |
| V1.0 | 2024-xx-xx | Aanvanklike vrystelling | — |
| V2.0 | 2026-04-30 | Volledige hersiening slegs in Engels | — |
Plasingstyd: 18 Mei 2026