1. Syfte
Att standardisera den elektrolösa nickelpläteringsprocessen, parameterkontroll och kvalitetskrav, vilket säkerställer stabil beläggningskvalitet som uppfyller kundernas och internationella standarder.
2. Omfattning
Tillämplig för elektrolös nickelplätering på kolstål, rostfritt stål och kopparlegeringar. Ej tillämplig för magnesiumlegeringar, titanlegeringar eller andra specialprocesser.
3. Normativa referenser
- • GB/T 13913-2008 – Autokatalytiska beläggningar av nickel-fosforlegeringar
- • GB/T 6461-2002 – Klassificering av provexemplar och artiklar av metalliska och andra oorganiska beläggningar på metalliska substrat efter korrosionsprovning
- • ASTM B733-18 – Standardspecifikation för autokatalytiska (elektrolösa) nickel-fosforbeläggningar
- • ISO 4527:2003 – Metalliska beläggningar – Autokatalytiska (elektrolösa) beläggningar av nickel-fosforlegeringar
- • GB/T 5270-2005 – Metalliska beläggningar på metalliska underlag – Elektropläterade och kemiskt deponerade beläggningar – Vidhäftningstestmetoder
4. Processprincip
Elektrolös nickelplätering är en autokatalytisk kemisk avsättningsprocess där natriumhypofosfit reducerar Ni²⁺-joner för att bilda en Ni-P-legeringsbeläggning.
Reaktionsmekanism:
- • Anodisk oxidation: H₂PO₂⁻ + H₂O → H₂PO₃⁻ + 2H⁺ + 2e⁻
- • Katodisk reduktion: Ni²⁺ + 2e⁻ → Ni
- • Fosfor-samavsättning: H₂PO₂⁻ + 2H⁺ + e⁻ → P + 2H₂O
Klassificering av beläggningar efter fosforinnehåll:
| Typ | Fosforinnehåll |
| Låg-P | 1–5 % |
| Mellan-P | 5–10 % |
| Hög-P | 10–15 % |
5. Processflöde
Inspektion → Avfettning → Varm sköljning → Flödande sköljning → Betning → Sköljning → Aktivering → Sköljning → Avjoniseringssköljning → Elektrolyslös plätering → Återvinning → 3-stegs motströmssköljning → Passivering → Avjoniseringssköljning → Torkning → Inspektion → Packning
6. Viktiga processparametrar
| Parameter | Kontrollområde | Anmärkningar |
| Ni²⁺-koncentration | 8–12 g/L | Rekommenderas 9–10 g/L |
| Natriumhypofosfit | 25–35 g/L | Molförhållande till Ni²⁺: 2,5–3,5:1 |
| Komplexbildare (natriumcitrat) | 30–40 g/L | Stabiliserar nickeljoner |
| Buffert (natriumacetat) | 15–25 g/L | Bibehåller pH-stabilitet |
| pH-värde | 4,5–5,5 (Mellan/hög-P) | Justeras med ammoniak eller natriumkarbonat |
| Temperatur | 85–90 ℃ | Optimal 88±1℃ |
| Belastning | 0,5–1,5 dm²/L | Högre belastning minskar avsättningshastigheten |
| Depositionstakt | 15–25 μm/h | Minskar med badets åldrande |
| Tid | 15–60 minuter | Beroende på önskad tjocklek |
| Agitation | Mekanisk eller lågtrycksluft | Arbetsstyckets rörelse eller cirkulation rekommenderas |
| Filtrering | Kontinuerlig filtrering, 5–10 μm klassning | Avlägsnar partiklar, förhindrar gropbildning |
7. Produktspecifikationer och beläggningskapacitet
7.1 Arbetsstyckets storleksområde
| Punkt | Parameter |
| Maxstorlek | 1500×800×600 mm |
| Min. storlek | 5×5×5 mm |
| Maxvikt | 200 kg |
| Min. vikt | 1 gram |
7.2 Beläggningstjocklekskapacitet
| Typ | Tjockleksområde | Typisk tillämpning |
| Precisionsdelar | 5–10 μm | Gängor, ventilkärnor, hydrauliska komponenter |
| Standarddelar | 10–50 μm | Allmänna korrosions- och slitstarka delar |
| Tjock beläggning | 50–100 μm | Slitagereparation, svåra korrosiva miljöer |
Likformighet: ±10 % (allmänna delar); ±15 % (komplexa former)
7.3 Beläggningsegenskaper
| Egendom | Som pläterad | Värmebehandlad (400 ℃ × 1 h) | Anmärkningar |
| Hårdhet (HV) | ≥500 HV | ≥800 HV | Värmebehandling ökar hårdheten |
| Adhesion | ≤ Grad 1 (GB/T 5270) | — | Ingen skalning, ingen flagning |
| Saltspraytest (NSS, 5 % NaCl, 35 ℃) | ≥24 timmar (Mitt-P) ≥72 timmar (Hög-P) | — | Per kundkrav |
| Porositet | ≤1 punkt/cm² | — | Vanligtvis icke-porös ≥25 μm |
| Resistivitet | 50–100 μΩ·cm | 30–60 μΩ·cm | — |
Värmebehandling: 400 ℃ ± 10 ℃, 1 timme, luft-/ugnskylning.
8. Produktionskapacitet
| Punkt | Kapacitet |
| Volym för en enda tank | 2–5 m³ |
| Batchvikt | 500–1500 kg |
| Daglig kapacitet | 3–8 ton |
| Månadskapacitet | 80–200 ton |
Obs: Faktisk kapacitet beror på geometri, tjocklek och badets åldrande.
9. Kvalitetskontroll
9.1 Inspektionspunkter
| Punkt | Metod | Frekvens | Acceptanskriterium |
| Tjocklek | XRF / metallografiskt mikroskop | ≥3 poäng per fixtur per batch | Möt ritning; max dev ≤10% |
| Hårdhet | HV0.1 mikrohårdhet | En gång per skift | ≥500 HV (som pläterad); ≥800 HV (HT) |
| Adhesion | Fila/böja/tvärskära+tejpa | 1 styck per sats | Grad ≤1, ingen flagning |
| Utseende | Visuellt (standardljus) | 100% | Jämn ljusstyrka; inga defekter |
| Saltspray | NSS 5% NaCl, 35℃ | Per sats/byte | Medelhög P ≥24 timmar; Hög P ≥72 timmar |
| Fosforinnehåll | EDS / kemisk | Veckovis / nytt bad | 1–5 % / 5–10 % / 10–15 % |
9.2 Utseendeklassificering
| Kvalitet | Beskrivning |
| Betyg A | Jämnt ljust/halvljust, inga defekter |
| Betyg B | Små vatten-/flagnande märken, inga gropar/skavningar |
| Betyg C | Något matt/färgvariation, funktionell OK |
| Avvisa | Gropfrätning, flagning, skipplätering, bränning, kraftig färgskillnad |
10. Felsökning
| Problem | Möjlig orsak | Lösning |
| Dålig vidhäftning | Ofullständig avfettning/betning; otillräcklig aktivering | Förbättra förbehandlingen; förläng aktiveringen |
| Grovhet/ojämnhet | Partiklar i badet; högt pH-värde fälls ut | Förbättra filtreringen (5 μm); sänka pH |
| Matt/grå beläggning | Lågt Ni²⁺/hypofosfit; lågt pH/temperatur | Tillsätt kemikalier; pH 4,8–5,2; värm till 88 ℃ |
| Hoppa över plätering | Lokal passivering; kvarvarande olja/oxid | Förbättra aktiveringen; avfetta på nytt |
| Låg depositionshastighet | Låg temperatur/Ni²⁺/reducerare; lågt pH-värde; åldrat bad | Värm till 88–90 ℃; justera pH-värdet; uppdatera badet |
| Badnedbrytning | Överhettning; högt pH; snabb tillsats; låg belastning | Stoppa uppvärmningen; sänk pH; späd ut badet |
11. Säkerhet
- • Personlig skyddsutrustning: Syra-/bashandskar, skyddsglasögon, förkläde, andningsskydd (ammoniak/syror).
- • Kemisk lagring: Separera nickelsulfat, hypofosfit, syror och alkalier; åtskilt från värme/reduktionsmedel.
- • Förbud: Blanda inte koncentrerad syra + hypofosfit (giftig fosfin). Lös först upp fasta ämnen i avjoniserat vatten.
- • Ventilation: Punktutsug ovanför tankar (väteborttagning).
- • Nödsituation: Ögonspolning, dusch, pulver-/CO₂-släckare, andningsskydd, spillkit.
12. Miljöskydd
- • Avloppsvatten: Ni-avloppsvatten separat; fällning pH 9–10 + PAC/PAM; Ni <0,5 mg/L.
- • Farligt avfall: Använd bad, filter, aktivator, Ni-slam – tillståndspliktig avfallshantering med manifest.
- • Utsläpp: Kontinuerlig ventilation; övervaka ammoniak/väte enligt GB 16297.
- • Energi/vatten: Isolera tankar; motströmssköljning; koncentrerad påfyllning.
13. Badkomposition (Mellanfosfor, allmänna delar)
| Kemisk | Koncentration | Fungera |
| NiSO₄·6H₂O | 25–35 g/L | Huvudsalt, Ni²⁺-källa |
| NaH₂PO₂·H₂O | 25–35 g/L | Reduktionsmedel, fosforkälla |
| Na₃C₆H₅O₇·2H₂O | 30–40 g/L | Komplexbildare |
| CH₃COONa·3H₂O | 15–25 g/L | pH-buffert |
| Mjölksyra/propionsyra | 5–10 ml/l | Accelerator |
| Stabilisator (tiourea) | 1–2 mg/L | Förhindrar nedbrytning |
Smink:
1. Lös upp NiSO₄, citrat, acetat i 1/3 avjoniserat vatten, 60 ℃.
2. Lös upp hypofosfit + mjölksyra i ytterligare 1/3.
3. Blanda, fyll till volym, pH 4,8–5,2.
4. Tillsätt stabilisator, värm till 88 ℃, filtrera, provplatta.
14. Utrustning och inspektionskapacitet
14.1 Huvudutrustning
| Utrustning | Specifikation |
| Pläteringstank | PP/PVC-fodrad, uppvärmd, temperaturkontroll |
| Filtrering | Syrabeständig pump + hölje, 5–10 μm, 1–3×/h |
| Temperaturkontroll | PID, ±1℃ |
| Torkugn | Varmluft, 60–120 ℃ |
| Ultraljudsrengörare | 40 kHz, justerbar effekt |
| avjoniserat vatten | ≥10 MΩ·cm |
14.2 Inspektionsutrustning
| Utrustning | Noggrannhet/Standard |
| XRF-tjocklek | 0–200 μm, ±0,1 μm |
| Mikrohårdhet | 10–1000 gf, GB/T 4340.1 |
| Saltspraykammare | GB/T 10125, ≥200 L |
| Metallografiskt mikroskop | 100–1000×, mikrometer |
| pH-mätare | ±0,02, temperaturkompensation |
| Analytisk balans | 0,01 g |
15. Dokumentation och spårbarhet
- •Produktionsrekord:Artikelnummer, kvantitet, temperatur, pH, tid, tjocklek, operatör.
- •Badlogg:Daglig Ni²⁺, hypofosfit, pH; tillsatser; filtrering/rengöring.
- •Inspektionsprotokoll:Tjocklek, hårdhet, vidhäftning, utseende, saltspray.
- •Underhåll:Kalibrering, pumpunderhåll, avkalkning, fläktkontroller (kvartalsvis).
Retention:≥3 år (≥10 år för auto/medicin). Spårbar till batch-/badcykel.
16. Kompletterande bestämmelser
- • Granskas årligen av tekniska avdelningen.
- • Kundens speciella krav (saltspray, hårdhet, fördelning, H-försprödning) dokumenterade och följda.
- • Nya produkter: Först en liten testperiod; massproduktion efter att alla tester har godkänts.
- • För produktionskontroll och kundrevision.
Revisionshistorik
| Varv | Datum | Revisionsinnehåll | Godkänd av |
| V1.0 | 2024-xx-xx | Första utgåvan | — |
| V2.0 | 2026-04-30 | Endast engelskspråkig fullständig revidering | — |
Publiceringstid: 18 maj 2026