1. مقدمه
روی, کروم, و آبکاری نیکل سه مورد از رایج ترین گزینه های تکمیل فلز هستند.
هر کدام ترکیب متفاوتی از آنها را ارائه می دهد محافظت در برابر خوردگی, مقاومت در برابر پوشیدن, ظاهر, تشکیل و هزینه.
روی معمولاً کمهزینهترین محافظ برای فولاد است; نیکل (الکترولیتی یا الکترولس) یک لایه مانع و تسطیح همه کاره است; کروم (تزئینی یا کروم سخت) سطح آینه ای روشن کلاسیک یا سطح سایش بسیار سخت را می دهد.
این مقاله نحوه عملکرد هر سیستم را توضیح می دهد, محدوده های عددی عملی و مبادلات را ارائه می دهد, و با راهنمای انتخاب برای استفاده مهندسی به پایان می رسد.
2. آبکاری روی چیست?
آبکاری روی (همچنین به عنوان شناخته می شود الکترو گالوانیزه) فرآیندی است که لایه نازکی از روی را بر روی سطح فولاد رسوب می دهد, اتو کردن, یا سایر بسترهای فلزی برای بهبود مقاومت در برابر خوردگی و ظاهر سطح.
یکی از پرکاربردترین روش های آبکاری به دلیل داشتن آن است کم هزینه, تطبیق پذیری, و حفاظت فداکاری موثر

در عمل صنعتی, پوشش های روی به دو دسته عمده طبقه بندی می شوند:
- روی آبکاری شده: نازک, پوشش های یکنواخت از طریق رسوب الکترولیتی اعمال می شود - برای اجزای کوچک رایج است, پیچ, و لوازم جانبی.
- گالوانیزه شده (HDG) روی: غلیظ, لایه های متالورژیکی به هم چسبیده که از غوطه ور کردن فولاد در روی مذاب تشکیل شده اند - برای حفاظت سنگین در فضای باز مانند تیرهای ساختاری استفاده می شود., لوله, و نگهبان ها.
آبکاری روی چگونه کار می کند
آبکاری روی عمل می کند اصل رسوب الکتروشیمیایی, جایی که نازک است, لایه یکنواخت روی به یک بستر فلزی متصل می شود (معمولاً فولاد یا آهن) تا از خوردگی محافظت کند.
مکانیسم های کلیدی:
- از الکترولیت استفاده می کند (کلرید روی, سولفات روی) برای حل کردن آند روی, آزاد کردن یونهای Zn2+ که به کاتد می چسبند (بستر) تحت یک جریان الکتریکی.
- منطق حفاظتی: حفاظت از آند قربانی- پتانسیل الکترود روی (-0.76 حرفهای) از آهن پایین تر است (-0.44 حرفهای), بنابراین برای محافظت از بستر ترجیحاً خورده می شود. محصولات خوردگی (روی(اوه)₂, ZnCO3) یک سد خود ترمیم شونده را تشکیل می دهد که منافذ پوشش را پر می کند.
- انواع رایج: آبکاری روی خالص (آبکاری/آبکاری گرم) و آلیاژهای روی (Zn-Ni 10-15%, Zn-Al 55%).
ویژگی های کلیدی
- مقاومت در برابر خوردگی: روی خالص غیرفعال شده به 96 تا 200 ساعت نمک پاشی خنثی می رسد (NSS) مقاومت; آلیاژ Zn-Ni این مقدار را به 720 تا 1000 ساعت افزایش می دهد (ASTM B117).
- سختی: 70-150 HV (روی خالص); 200– 300 HV (آلیاژ Zn-Ni) (ASTM E384).
- ضخامت روکش: 5-25 میکرومتر (آبکاری شده); 50-150 میکرومتر (شیب داغ) (ASTM B633).
- یکسان بودن: عالی - هندسه های پیچیده را به طور یکنواخت پوشش می دهد (سوراخ های کور, اتصال دهنده) با حداقل ایجاد لبه.
- ثبات دما: محدود به <100درجه سانتیگراد (بالاتر از این, انحلال روی تسریع می یابد).
داده های فنی معمولی
| دارایی | روی آبکاری شده | گالوانیزه شده (HDG) |
| ضخامت پوشش معمولی | 5-25 میکرومتر (0.2-1.0 میلیون) | 50-200 میکرومتر (2-8 میلیون) |
| سختی | 40-150 HV | 50– 200 HV (بستگی به لایه های آلیاژی دارد) |
| دمای رسوب | < 50 درجه سانتیگراد (الکترولیتی) | ~450 درجه سانتی گراد (روی مذاب) |
| مقاومت در برابر خوردگی (نمک پاش) | 72-240 ساعت (بدون مهر و موم) → تا 500 h با غیر فعال | 500-2000 ساعت (بستگی به ضخامت و محیط دارد) |
| ظاهر | روشن, پاک کردن, رنگ آبی, زرد, یا سیاه (از طریق غیرفعال سازی) | متالیک خاکستری مات; سطحی مات یا پیچ خورده |
| مکانیسم حفاظت اولیه | فداکاری (آندی) | فداکاری (آندی) + لایه های آلیاژی مانع |
مزایای آبکاری روی
- فداکاری (وابسته به گالوانیایی) محافظت در برابر خوردگی - روی نسبت به فولاد آندی است, بنابراین ابتدا خورده می شود و از فولاد در معرض آسیب در نقاط آسیب مکانیکی محافظت می کند.
- هزینه کم و توان عملیاتی بالا — روی آبکاری شده یکی از مقرون به صرفه ترین پوشش های خوردگی برای قطعات کوچک/متوسط است; گالوانیزه گرم (HDG) در مقیاس ساختاری مقرون به صرفه است.
- آستر رنگ / پوشش پودری خوب - سطوح روی غیرفعال شده به خوبی به رنگ ها و پوشش ها می چسبند, فعال کردن سیستم های دوبلکس (HDG + رنگ) با عمر خدمات بسیار طولانی.
- گزینه های ظاهری همه کاره - غیرفعال های کرومات یا سه ظرفیتی شفاف هستند, زرد, روکش های زیتونی یا سیاه; درزگیرها و رنگ های ارگانیک زیبایی شناسی را گسترش می دهند.
- در دسترس بودن گسترده / زنجیره تامین بالغ - بسیاری از کارگاه ها و خطوط مداوم; زمان کوتاه برای سخت افزار استاندارد.
- متالورژی قابل بازیافت و آشنا - روی و فولاد قابل بازیافت هستند; HDG قوی تولید می کند, سازه های عمر طولانی.
- محدوده عمر سرویس - زمانی که به درستی مشخص شده باشد:
-
- روی آبکاری شده (با پوشش غیر فعال / روکش) اغلب برای قرار گرفتن در معرض محیط داخلی یا خفیف در فضای باز مناسب است (نمک اسپری عملکرد مقایسه ای به طور معمول در ده ها تا چند صد ساعت),
- HDG حفاظت چند ساله تا چند دهه ای در فضای باز را فراهم می کند (ضخامت پوشش معمولا 50-200 میکرومتر).
محدودیت های آبکاری روی
- مقاومت در برابر سایش محدود - روی یک فلز نسبتا نرم است (سختی معمولی ~40-150 HV); به عنوان یک سطح بلبرینگ کشویی یا با سایش بالا مناسب نیست.
- ضخامت / تاثیر ابعادی - HDG ضخامت قابل توجهی را اضافه می کند (تایپ کردن. 50-200 میکرومتر) و می تواند بر تناسب ها و تحمل ها تأثیر بگذارد; آبکاری الکتریکی همچنین نیاز به هزینه برای جفت شدن قطعات دارد.
- خطر تردی هیدروژنی - آبکاری الکتریکی می تواند هیدروژن را به فولادهای با استحکام بالا وارد کند; کاهش (پخت: به طور معمول 190-230 درجه سانتیگراد برای 2-24 ساعت بسته به فولاد و مشخصات) برای آلیاژهای خاموش/تمر شده مورد نیاز است.
- حفاظت متوسط طولانی مدت در فضای باز برای صفحات الکتریکی نازک - روی آبکاری شده نازک به تنهایی برای محیط های شدید دریایی یا بسیار خورنده کافی نیست مگر اینکه بیش از حد پوشش داده شود..
- سازگاری گالوانیکی - هنگام استفاده در تماس با فلزات کمتر نجیب یا آلیاژهای خاص، رفتار گالوانیکی باید در نظر گرفته شود تا از خوردگی تسریع بخش جفت گیری جلوگیری شود..
- زیست محیطی / کنترل های فرآیند - تبدیل کرومات و شیمی های قدیمی دارای مشکلات نظارتی هستند (کروم شش ظرفیتی); مغازههای مدرن از پسیوهای سه ظرفیتی یا روشهای تبدیل مهر و موم شده استفاده میکنند، اما تصفیه زباله همچنان ضروری است.
- سطح ساختاری نیست - برای کاربردهایی که به مقاومت در برابر سایش یا سختی بسیار بالا نیاز دارند, پوشش های دیگر (کروم سخت, نیکل الکترولس عملیات حرارتی شده, روکش های سرامیکی) ترجیح داده می شوند.
کاربرد آبکاری روی
روی آبکاری شده (الکترو گالوانیزه کردن)
بهترین برای: سخت افزار و مجموعه های کوچک تا متوسط که در آنها هزینه کم و حفاظت فداکارانه مورد نیاز است.
قطعات معمولی: پیچ, آجیل, واشر, براکت, قطعات کوچک مهر شده, اتصال دهنده های سبک, سخت افزار خانگی.
چرا انتخاب شد: هزینه واحد کم, پرداخت های روشن با غیرفعال سازی, پرایمر عالی برای پوشش رنگ/پودر, پردازش قفسه / خط آسان.
نمونه فراخوانی معمولی: «روی آبکاری شده, حداقل 8 μM, کت تبدیل سه ظرفیتی (پاک کردن), پخت هر کمک هیدروژن اگر فولاد > HRC X.”
گالوانیزه کننده گرم (HDG)
بهترین برای: فولاد سازه ای و مجموعه های در معرض دید در فضای باز که در آنها عمر طولانی با حداقل تعمیر و نگهداری مورد نیاز است.
قطعات معمولی: تیرها, قطب ها, نگهبان, نرده, پشتیبانی ساختاری, لوله کشی در فضای باز.
چرا انتخاب شد: پوشش متالورژیکی ضخیم با حفاظت قربانی/آند و چقرمگی مکانیکی خوب; با نقاشی خوب کار می کند (دوتایی).
نمونه فراخوانی معمولی: گالوانیزه گرم به ASTM A123 / ISO 1461; پوشش متوسط ≥ 85 μM (یا در هر بستر و محیط).”
روی + روکش (رنگ کنید / پودر)
بهترین برای: دوام و زیبایی شناسی افزایش یافته است; سیستم های دوبلکس (HDG یا روی آبکاری شده + رنگ) تا حد زیادی عمر را در محیط های تهاجمی افزایش می دهد.
قطعات معمولی: فلزکاری معماری, اجزای بدنه خودرو, وسایل فضای باز.
چرا انتخاب شد: ترکیبی از محافظ فداکاری به علاوه رنگ مانع طول عمر و ظاهر را افزایش می دهد.
3. آبکاری کروم چیست؟?
آبکاری, همچنین به عنوان شناخته می شود آبکاری کروم, یک فرآیند تکمیل سطح است که یک لایه نازک از فلز کروم را روی یک بستر - معمولاً فولادی - میگذارد., مس, یا سطوح نیکل اندود.
به طور گسترده ای در آن استفاده می شود خودرو, هوا و فضا, ابزار, و صنایع تزئینی برای ظاهر درخشانش, سختی, و مقاومت در برابر خوردگی.

دو نوع عمده وجود دارد:
- آبکاری کروم تزئینی (لایه نازک, 0.1-1 میکرومتر) - برای افزایش زیبایی و مقاومت در برابر خوردگی متوسط روی نیکل اعمال می شود.
- آبکاری کروم سخت (لایه ضخیم, 5-500 میکرومتر) - برای مقاومت در برابر سایش استفاده می شود, اصطکاک کم, و ترمیم ابعادی قطعات فرسوده.
Chromium استثنایی است سختی (800– 1000 HV) وت ضریب اصطکاک کم (~ 0.15) آن را به یکی از بادوام ترین پوشش های فلزی موجود تبدیل کنید.
نحوه عملکرد کروم آبکاری
آبکاری کروم معمولاً با استفاده از یک انجام می شود فرآیند الکترولیتی:
- آماده سازی سطح: نظافت, چربی زدایی, و فعال سازی اسیدی فلز پایه.
- آبکاری: جزء در یک غوطه ور است اسید کرومیک (CrO3) و اسید سولفوریک (H₂so₄) الکترولیت.
هنگامی که جریان جریان دارد, یون های کروم کاهش یافته و روی سطح رسوب می کنند. - شستشو & اتمام: بعد از آبکاری, قسمت شسته شده است, گاهی جلا داده می شود, و در صورت نیاز برای از بین بردن شکنندگی هیدروژن پخته می شود.
پارامترهای فرآیند معمولی:
| پارامتر | کروم تزئینی | کروم سخت |
| نوع حمام | CrO3-H2SO4 (250 گرم در لیتر - 2.5 گرم در لیتر) | CrO3-H2SO4 (250 گرم در لیتر - 2.5 گرم در لیتر) |
| درجه حرارت | 45-55 درجه سانتی گراد | 50-65 درجه سانتی گراد |
| چگالی جریان | 10–40 A/dm² | 20–60 A/dm² |
| نرخ رسوب | 0.25-1 میکرومتر در دقیقه | 0.5-5 میکرومتر در دقیقه |
| ضخامت معمولی | 0.1-1 میکرومتر | 5-500 میکرومتر |
ویژگی های کلیدی کروم آبکاری
- سطح بسیار سخت: سختی ویکرز به طور معمول 800– 1000 HV, آن را برای مقاومت در برابر سایش ایده آل می کند.
- مقاومت در برابر خوردگی بالا: به ویژه هنگامی که روی لایه های نیکل یا مس اعمال می شود.
- پایان سطح عالی: بازتاب پذیری بالا و ظاهری آینه مانند برای قطعات تزئینی فراهم می کند.
- ضریب اصطکاک کم: به طور معمول 0.15-0.20, برای اجزای کشویی یا چرخشی مفید است.
- مقاومت دما: حفظ یکپارچگی سطح تا ~400 درجه سانتیگراد, مفید در محیط های صنعتی و هوافضا.
- عدم ابعاد شیمیایی: مقاوم در برابر اکسیداسیون و اکثر حلال های آلی, اگرچه مستعد حمله اسیدهای قوی یا قلیایی است.
مزایای آبکاری کروم
- سختی سطح فوق العاده & مقاومت در برابر پوشیدن - کروم سخت معمولاً اندازه گیری می کند ~600-1000 HV (وابسته به فرآیند), آن را برای کشویی عالی می کند, سطوح ساینده و مستعد ضربه.
- اصطکاک کم & رفتار ضد صفراوی - ضریب اصطکاک کم کروم (≈0.15-0.20) عمر پیستون ها را بهبود می بخشد, شفت و می میرد.
- پوشش آرایشی برتر - کروم تزئینی بر روی یک لایه زیرین نیکل روشن، ماندگاری می بخشد, ظاهر آینه ای روشن که در تزئینات مصرفی و خودرو استفاده می شود.
- ترمیم ابعادی & قابلیت کار مجدد - رسوبات ضخیم (کروم سخت) می تواند اجزای فرسوده را بازسازی کند; سطوح را می توان پس از آبکاری تا تلورانس های محکم آسیاب یا تراش داد.
- مقاومت در برابر خوردگی (با پشته سمت راست) - کروم تزئینی روی نیکل به عنوان یک مانع مقاوم در برابر خوردگی عمل می کند; کروم سخت محافظت در برابر خوردگی قابل قبولی را فراهم می کند, به خصوص زمانی که ریزترک های کروم با روکش های بالایی مهر و موم شده یا دوبلکس شده باشند.
- تکنولوژی تاسیس شده است & رفتار قابل پیش بینی - کنترل های متالورژی و فرآیند برای بسیاری از کاربردهای صنعتی به خوبی درک شده است.
محدودیتهای آبکاری کروم
- زیست محیطی & بار نظارتی - کروم شش ظرفیتی سنتی (کله) حمام ها به شدت تنظیم می شوند (سلامتی, تصفیه پساب, ایمنی کارگران); مطابقت، هزینه های سرمایه و عملیاتی را افزایش می دهد.
کروم سه ظرفیتی و فرآیندهای جایگزین پیچیدگی را کاهش می دهند اما از بین نمی روند. - هزینه فرآیند & توان - آبکاری کروم نیاز به حمام های تخصصی دارد, تصفیه پساب و کنترل اپراتور; به ویژه کروم سخت در مقایسه با برخی از گزینه های اسپری حرارتی نسبتا کند و در هر میکرومتر پرهزینه است.
- میکروکراکینگ در رسوبات ضخیم - کروم سخت اغلب ریزترک های ریز ایجاد می کند که می تواند باعث خوردگی شود مگر اینکه آب بندی شود, دوبلکس شده, یا با لایه های زیرین/روکش های مناسب استفاده شود.
- خطر تردی هیدروژنی - کروم آبکاری شده می تواند هیدروژن را به فولادهای با استحکام بالا وارد کند; قطعات حساس باید به صورت تنش زدایی پخته شوند (تایپ کردن. 190-230 درجه سانتی گراد در هر مشخصات) برای جلوگیری از ترک خوردگی تاخیری.
- شجاعت / انعطاف پذیری - کروم ضخیم نسبتا شکننده است و در جاهایی که نیاز به شکل دهی بزرگ پس از صفحه است مناسب نیست.
- پوشش چالش ها در هندسه پیچیده - فرورفتگی ها و سوراخ های عمیق ممکن است بدون اتصالات خاص یا آندهای کمکی نازک شوند.
- جایگزین های در حال ظهور - پوشش های HVOF, روکش های سرامیکی, رسوبات PVD و EN بهینه شده می توانند عملکرد سایش/خوردگی رقابتی را با هزینه زیست محیطی کمتر برای برخی کاربردها ارائه دهند.
کاربرد کروم آبکاری - کجا و چرا استفاده می شود
کروم تزئینی (فلاش نازک روی نیکل)
- خودرو دورتر & لهجه چرخ - پایان آینه, مقاومت در برابر خراش و زیبایی مصرف کننده.
- وسایل حمام, سخت افزار مبلمان, قاب لوازم الکترونیکی مصرفی - روشن, ظاهر بادوام.
- جواهرات & سخت افزار معماری - قوام بصری و مقاومت در برابر کدر شدن هنگام بیش از نیکل.
چرا از آن استفاده کنید: روکش آینه بی بدیل و مقاومت در برابر خراش برای قطعات رو به روی مصرف کننده; بررسی سریع کیفیت بصری; لایه زیرین نیکل محافظت در برابر خوردگی و تسطیح را تامین می کند.
سخت (صنعتی) کروم (غلیظ, پوشش های کاربردی)
- میله های پیستون هیدرولیک و پنوماتیک, شفت, اجزای دنده فرود - مقاومت در برابر سایش و صفرا, پس از آبکاری به راحتی دوباره آسیاب / سنگ زنی می شود.
- ابزار اکستروژن و قالب گیری, هسته های قالب تزریقی - مقاومت در برابر سایش لغزشی و ترمیم ابعادی سطوح ابزار.
- اجزای موتور, ساقه دریچه, سیلندرها, شفت های پمپ - مقاومت در برابر سایش و کاویتاسیون.
- رول, یاتاقان, می میرد و صفحات می پوشد - سختی سطح بسیار بالا برای تماس های لغزنده و ساینده.
چرا از آن استفاده کنید: سختی بسیار بالا را ترکیب می کند, اصطکاک کم و توانایی بازسازی قطعات فرسوده با کندن / تکثیر یا سنگ زنی; در چرخه های صنعتی سنگین اثبات شده است.
4. آبکاری نیکل چیست؟?
آبکاری رسوب کنترل شده نیکل بر روی یک بستر برای ایجاد مقاومت در برابر خوردگی است, مقاومت در برابر پوشیدن, تسطیح سطح, قابلیت لحیم کاری یا ظاهر تزئینی.

دو مسیر تجاری اصلی وجود دارد:
- الکترولیتی (رسوب الکتریکی) نیکل - رسوب نیکل جریان محور از حمام سولفات / سولفونات / سولفامات. مشترک برای هر دو پوشش نیکل روشن تزئینی و نیکل کاربردی.
- نیکل الکترول (در; اتوکاتالیستی -p یا ni-B است) - فرآیند کاهش شیمیایی که نیکل را به طور یکنواخت و بدون جریان خارجی رسوب می دهد; به طور گسترده ای در جایی که یکنواختی ضخامت استفاده می شود, پوشش داخلی سوراخ یا آبکاری اشکال پیچیده مورد نیاز است.
هر دو مسیر بالغ هستند, همه کاره است و در سراسر خودرو استفاده می شود, الکترونیک, روغن & گاز, ابزار و کاربردهای مهندسی عمومی.
آبکاری نیکل چگونه کار می کند (خلاصه فرآیند)
نیکل الکترولیتی (مراحل اولیه):
- آماده سازی سطح: چربی زدایی, ترشی / فعال سازی, و شستشو برای اطمینان از تمیزی و چسبندگی.
- اعتصاب کنید / زیر صفحه (اختیاری): نیکل یا مس نازک برای افزایش چسبندگی روی لایه های خاص ضربه می زند.
- آبکاری: بخشی از آن کاتد در یک الکترولیت حاوی نیکل است; با جریان یافتن جریان، یون های نیکل در سطح کاهش می یابند.
- پس از درمان: شستشو, انفعال, خشک شدن, و گاهی بازپخت.
نیکل الکترول (در) - شیمی کلیدی & مراحل:
- EN حمام استفاده از a عامل کاهنده شیمیایی (معمولاً وابسته به هيپ فسفر سدیم برای Ni–P) و عوامل کمپلکس کننده برای حل شدن Ni2+.
رسوب است اتوکاتالیستی پس از فعال شدن سطح (دانه Pd یا Ni); ضخامت عملاً مستقل از هندسه است. - سپرده های EN ترکیب می شود فسفر (پ) یا مشعل (شرح) به سپرده; محتوای فسفر ریزساختار و خواص را کنترل می کند.
کنترل پارامترهای مهم: ترکیب حمام, PH, درجه حرارت, تحریک, زمان غوطه وری (برای ONE), چگالی جریان (برای آبکاری), آماده سازی بستر و کنترل آلودگی حمام. کنترل دقیق برای عملکرد خوردگی و سختی قابل تکرار مورد نیاز است.
ویژگی های کلیدی & داده های مادی (دامنه های معمولی)
| دارایی / جنبه | نیکل الکترولیتی | نیکل الکترولس (Ni–P معمولی) |
| ضخامت معمولی (مهندسی) | 1 - 25 μM (تزئینی → کاربردی) | 5 - 100+ μM (معمولی 5-50 میکرومتر; >50 میکرومتر برای پوشیدن سنگین) |
| محتوای فسفر | ~0٪ (نیوی خالص) | P پایین: <4 wt% → کریستالی;P متوسط: 5-9 درصد وزنی → مخلوط;پی بالا: 10-12 درصد وزنی → نزدیک به آمورف |
| سختی (به عنوان سپرده) | ~ 150 - 350 HV (حمام & استرس ارزش را دیکته می کند) | به عنوان سپرده: ~ 300 - 500 HV (با P متفاوت است); کهنه/عملیات حرارتی شده: ~450 - 700+ HV |
| یکنواختی در قطعات پیچیده | ضخامت با توزیع جریان متفاوت است | عالی - بسیار یکنواخت, ایده آل برای حفره ها, سوراخ های کور و هندسه های پیچیده |
| رفتار خوردگی | خوب (مانع); بستگی به ضخامت رسوب دارد | High-P EN مقاومت در برابر خوردگی / مانع بالاتری دارد و اغلب برای محیط های تهاجمی انتخاب می شود |
| عملکرد پوشیدن | معتاد; را می توان با دوبلکس یا عملیات حرارتی بهبود بخشید | پس از پیری / عملیات حرارتی خوب است; EN ضخیم برای کاربردهای سایش استفاده می شود |
| رفتار مغناطیسی | فرومغناطیسی به صورت آبکاری شده | High-P EN می تواند تقریبا غیر عجیبی / وابسته به گروه بندی (در برخی از لوازم الکترونیکی مفید است) |
مزایای آبکاری نیکل
- مقاومت در برابر خوردگی برتر
-
- به عنوان یک پوشش مانع قوی عمل می کند که بستر را از اکسیژن و رطوبت جدا می کند.
- نیکل الکترولس با 10– 13 درصد فسفر مقاومت عالی در محیط های اسیدی یا دریایی ایجاد می کند.
- رایج در اجزای در معرض شرایط سخت صنعتی یا شیمیایی.
- سختی بالا و مقاومت در برابر سایش
-
- پوشش های نیکل الکترولس معمولاً به دست می آورند 450-550 HV به عنوان سپرده و می تواند برسد تا 700-1000 HV بعد از عملیات حرارتی.
- ایده آل برای سطوح در معرض لغزش, سایش, یا استرس مکانیکی (به عنوان مثال, پیستون, چرخ دنده, قالب).
- ضخامت یکنواخت (نیکل الکترولس)
-
- فرآیند رسوب شیمیایی یک لایه ثابت در سراسر ایجاد می کند هندسه های پیچیده, حفره های داخلی, و موضوعات, بر خلاف آبکاری.
- تحمل های سخت را حفظ می کند - برای هوا فضا و ابزار دقیق بسیار مهم است.
- چسبندگی و سازگاری عالی
-
- به خوبی به لایه های آهنی و غیر آهنی مانند فولاد می چسبد, مس, برنج, و آلومینیوم.
- اغلب به عنوان استفاده می شود لایه میانی برای کروم, طلا, یا آبکاری قلع برای بهبود چسبندگی و مقاومت در برابر انتشار.
- پایان تزئینی
-
- نیکل روشن یا ساتن بازتابی تولید می کند, سطح جذاب.
- معمولا به عنوان استفاده می شود لایه پایه زیر آبکاری کروم برای خودرو و کالاهای مصرفی.
- تطبیق پذیری عملکردی
-
- در فرمولاسیون های متعدد موجود است (کم, اواسط, و EN با فسفر بالا) برای دیدار با برق, مغناطیسی, یا الزامات مربوط به سایش.
محدودیت های آبکاری نیکل
- هزینه بالاتر در مقایسه با روی یا کروم جایگزین
-
- آبکاری نیکل الکترولس نیاز دارد کنترل شیمیایی دقیق و هزینه مواد بالاتر, برای قطعات کم ارزش اقتصادی کمتر می شود.
- مقررات زیست محیطی و ایمنی
-
- نمک های نیکل و مواد زائد به عنوان خطرناک طبقه بندی می شوند; امکانات آبکاری باید رعایت شود پروتکل های سختگیرانه تصفیه فاضلاب.
- خطر تردی هیدروژن
-
- فولادهای با استحکام بالا ممکن است هیدروژن را در حین آبکاری جذب کنند, کاهش شکل پذیری. پس آبکاری درمان های پخت (190-230 درجه سانتیگراد برای 2-4 ساعت) برای جلوگیری از ترک خوردن لازم است.
- شکنندگی احتمالی در رسوبات ضخیم
-
- سپرده بیش از 50 μM می تواند استرس های داخلی ایجاد کند, اگر به درستی تحت عملیات حرارتی قرار نگیرد منجر به ریزترک می شود.
- کاهش رسانایی الکتریکی (EN با فسفر بالا)
-
- محتوای فسفر بالا باعث کاهش رسانایی می شود, که می تواند استفاده در کنتاکت ها یا کانکتورهای الکتریکی را محدود کند مگر اینکه اصلاح شود.
- شکست احتمالی چسبندگی بدون تمیز کردن مناسب
-
- آلاینده های سطحی, اکسید, یا روغن های باقیمانده می توانند چسبندگی را به میزان قابل توجهی کاهش دهند و منجر به لایه برداری یا تاول شوند.
کاربردهای آبکاری نیکل
صنعتی & کاربردهای مهندسی
- سیستم های هیدرولیکی, پمپ, و دریچه ها: پوشش های نیکل الکترولس در برابر سایش و خوردگی ناشی از سیالات و فشار مقاومت می کنند.
- قالب می گیرد و می میرد: لایه های سخت نیکل از ابزار در برابر سایش پلیمر و حمله شیمیایی محافظت می کند.
- هوافضا اجزای: در عملگرها استفاده می شود, قطعات سیستم سوخت, و اتصالات که در آنها کنترل سایش و خوردگی حیاتی است.
- روغن & تجهیزات گاز: مقاومت شیمیایی در ابزارهای سوراخ ایجاد می کند, دریچه, و کمپرسورها.
کاربردهای تزئینی و مصرفی
- قطعات خودرو: از روکش های نیکل-کروم در تریم ها استفاده می شود, نمادها, و اجزای اگزوز برای درخشش طولانی مدت و محافظت در برابر خوردگی.
- سخت افزار و لوازم خانگی: بدنه شیر آب, دسته, و وسایل روشنایی از ساتن یا نیکل روشن برای زیبایی ممتاز استفاده می کنند.
کاربردهای برق و الکترونیک
- اتصالات و پایانه ها: نیکل الکترولس لحیم کاری خوب و عملکرد مانع انتشار را فراهم می کند.
- محافظ EMI/RFI: غیر عجیبی, پوششهای EN با فسفر بالا برای محفظهها و پوششهای الکترونیکی ایدهآل هستند.
- PCB تمام می شود: مقاومت در برابر اکسیداسیون و عملکرد تماس پایدار را برای اتصالات لحیم کاری فراهم می کند.
برنامه های تخصصی
- ابزار دقیق: در پایه های نوری استفاده می شود, ابزار اندازه گیری, و گیج های هوافضا برای ثبات ابعادی.
- تجهیزات پزشکی و غذایی: نیکل الکترولس صافی را تضمین می کند, قابل تمیز کردن, و سطوح مقاوم در برابر خوردگی که استانداردهای بهداشتی را رعایت می کنند.
5. مقایسه جامع: روی در مقابل کروم در مقابل آبکاری نیکل
| دارایی / جنبه | روی (صفحه الکترو / HDG) | نیکل (الکترو / برق) | کروم (تزئینی / سخت) |
| عملکرد اولیه | حفاظت از خوردگی قربانی (روی) | مقاومت در برابر سد / خوردگی; تسطیح | ظاهر تزئینی (نازک) یا سطح سایش سخت (غلیظ) |
| محدوده ضخامت معمولی | الکترو: 5-25 میکرومتر; HDG: 50-200 میکرومتر | الکترو: 1-25 میکرومتر; در: 5-100+ میکرومتر | تزئینی: 0.25-2.5 میکرومتر; سخت: 5-200 میکرومتر |
| سختی (HV) | ~40-150 | الکترو: ~ 150-350; در: ~ 300-450 (به عنوان سپرده) ← بعد از پیری بیشتر می شود | تزئینی: کم; هارد کر: ~600-1000 |
| مقاومت در برابر پوشیدن | ضعیف | متوسط → خوب (پس از عملیات حرارتی برای EN) | تزئینی: ضعیف; هارد کر: عالی |
| استراتژی خوردگی | فداکاری + مانع | مانع (متراکم EN عالی است) | سد - کروم تزئینی نازک به لایه زیرین نیکل بستگی دارد |
| یکنواختی در قطعات پیچیده | الکترو: متغیر; HDG مطابقت دارد | الکترو: وابسته به هندسه; در: یکنواختی عالی | الکترو: وابسته به هندسه; کروم سخت می تواند پیچیده اما با استرس بشقابی کند |
| قابلیت تشکیل (پس بشقاب) | روی نازک باشه; HDG و روی ضخیم محدود شده است | EN OK در ضخامت متوسط; EN بسیار ضخیم ممکن است ترک بخورد | سخت کروم شکننده; دستگیره های تزئینی کروم نازک اما زیرین نیکل شکل می گیرد |
| ظاهر | روی کدر تا روشن; می تواند کروم یا رنگ آمیزی شود | متالیک روشن تا ساتن | کروم آینه ای (تزئینی) یا نقره ای مات (سخت) |
| هزینه معمولی (نسبی) | کم (صفحه الکترو) → متوسط (هندلینگ HDG) | متوسط → بالاتر (در) | تزئینی متوسط; هارد کروم بالاتر (فرآیند & env. هزینه) |
| محیط زیست / نظارتی | خطر کمتر اما شستشو/لجن مورد نیاز است | تنظیم/کنترل نیکل | نگرانی های تاریخی Cr6⁺; اکنون بسیاری از گیاهان از Cr³+ یا کنترل های سختگیرانه استفاده می کنند |
6. پایان
روی در مقابل روکش کروم در مقابل نیکل هر کدام مزایای متمایز دارند, آنها را برای نیازهای مختلف مهندسی و زیبایی شناسی مناسب می کند.
آبکاری روی مقرون به صرفه ترین گزینه است, ارائه دهنده حفاظت از خوردگی قربانی ایده آل برای اتصال دهنده ها, براکت, و سخت افزار عمومی.
در مواردی که مقاومت در برابر خوردگی متوسط و هزینه کم اولویت هستند - مانند قطعات شاسی خودرو و اتصالات صنعتی - به طور گسترده استفاده می شود..
آبکاری, در مقابل, تحویل عملکرد متعادل - ترکیب مقاومت در برابر خوردگی, محافظت از شما, و یک پایان روشن.
نیکل الکترولس به ویژه در آن ارزشمند است دقت, هوا و فضا, و روغن & گاز برای ضخامت و دوام یکنواخت آن کاربرد دارد.
آبکاری برای آن متمایز است سختی استثنایی, ظاهر آینه مانند, و مقاومت در برابر سایش, آن را به عنوان انتخاب ترجیحی برای پایان های تزئینی, اجزای هیدرولیکی, و سطوح ابزار. هر چند, این شامل هزینه بالاتر و کنترل زیست محیطی دقیق تر است.
متداول
آیا می توانم نیکل را جایگزین روی برای محافظت از زنگ زدگی کنم؟?
شما می توانید, اما نیکل یک است مانع, قربانی نیست. اگر نیکل شکسته شود و در معرض رها شود, فولاد زیرین می تواند خورده شود. برای فولاد خراشیده در فضای باز, محافظت قربانی روی اغلب ترجیح داده می شود.
که برای مقاومت در برابر سایش بهتر است: کروم سخت یا نیکل الکترولس?
کروم سخت معمولاً سختی بالاتر و عملکرد سایش لغزشی بهتری را ارائه می دهد.
هر چند, نیکل الکترولس عملیات حرارتی شده (رسوبات ضخیم, سالخورده) می تواند به مقاومت سایش مشابه نزدیک شود و اغلب در جایی که یکنواختی و ویژگی های داخلی محکم اهمیت دارد ترجیح داده می شود.
ضخامت روکش روی برای استفاده در فضای باز چقدر باید باشد?
برای زندگی طولانی در فضای باز مشخص کنید گالوانیزه گرم (معمولی 50-200 میکرومتر). روی آبکاری نازک (5-25 میکرومتر) برای قرار گرفتن در معرض محدود در فضای باز یا زمانی که با رنگ / روکش ترکیب می شود مناسب است.
آیا محدودیت های زیست محیطی با روکش کروم وجود دارد؟?
بله - استفاده تاریخی از کروم شش ظرفیتی نیازمند الزامات نظارتی و دفع سنگینی است.
بسیاری از مغازه ها در حال حاضر استفاده می کنند کروم سه جانبه فرآیندهای کروم تزئینی را انجام می دهد و کنترل های دقیقی برای هر کار سخت کرومی دارد.
قطعات من دارای سوراخهای کور و سوراخهای داخلی هستند - که بهترین کار است?
نیکل الکترول یکنواخت ترین ضخامت را در سوراخ ها و ویژگی های کور می دهد.
آبکاری و کروم در فرورفتگیها نازکتر میشوند، مگر اینکه از تکنیکهای خاصی برای اتصال یا آبکاری استفاده شود..


