Коррозия никелированных стальных деталей в процессе хранения
Вопрос.
Во время хранения никелированных деталей в неотапливаемом складе во влажных условиях перед сборкой детали ржавеют (срок хранения до 1 месяца, толщина никелевого покрытия 3 и 9 мкм). Порекомендуйте временную пасивацию (моторное масло нельзя), щелочь пробовали – ненадёжна.
Ответ.
Коррозия никелированных стальных деталей в процессе хранения и эксплуатации во влажной атмосфере происходит вследствие высокой пористости никелевого покрытия. Никелевые покрытия по отношению к стальной подложке являются катодными покрытиями и поэтому защищают основу только при условии полной беспористости. Пористость простых однослойных никелевых покрытий напрямую зависит от толщины покрытия. Получить совершенно беспористое никелевое покрытие малой толщины практически невозможно. По мере увеличения толщины никелевых покрытий сквозная пористость снижается за счёт частичного перекрытия пор. Полное исчезновение сквозных пор в однослойном покрытии достигается лишь при толщинах покрытия свыше 30 мкм. При толщине никелевого покрытия до 9 микрометров пористость покрытия очень велика.
Покрытия толщиной 3 микрометра вследствие чрезвычайно высокой пористости не могут защищать сталь даже в лёгких условиях эксплуатации. При отсутствии прогрева таких деталей перед сушкой в горячей воде детали ржавеют уже в процессе сушки.
Из Вашего вопроса непонятно, с какой целью Вы наносите столь тонкие никелевые покрытия. Покрытия с толщиной 3-6 микрометров могут применяться только в качестве технологического подслоя, например, перед меднением стальных деталей в кислых электролитах, в качестве подслоя перед процессами серебрения или золочения или при нанесении многослойных покрытий. Но в этом случае детали не только не хранят после процесса никелирования, но не допускается даже их сушка. На тонкослойный свежеосаждённый никель после промывки незамедлительно наносят другой слой металла.
Иногда тонкие никелевые покрытия могут наноситься в качестве технологического слоя под пайку, но в этом случае речь, как правило, идёт не о стальных деталях, а о легко пассивирующихся и, соответственно, о коррозионностойких, труднопаяющихся металлах, которые вне зависимости от толщины никеля не должны корродировать при хранении.
Одной из причин ржавления никелированных деталей является некачественная промывка после процесса никелирования. Необходимо очень тщательно промывать детали, чтобы удалить агрессивный электролит никелирования из пор никелевого покрытия.
Необходимо сократить длительность сушки никелированных деталей путём их предварительного прогрева в горячей воде.
Что касается пассивации никелевых покрытий, то в настоящее время выпускается довольно много пассивирующих составов, которые могут содержать как гидрофобизирующие добавки, так и пассивирующие компоненты, такие как нитраты и нитриты в щелочной среде. Кроме того, выпускаются специальные, так называемые «топовые составы», которые могут представлять собой либо полимерные композиции, либо неорганические композиции, образующие на поверхности покрытия нерастворимые плёнки, например, на основе жидкого стекла.
Рекомендовать какой либо состав не представляется возможным, так как неизвестно назначение никелевого покрытия и неизвестно, какие требования предъявляются к поверхности деталей перед сборкой.
Может быть, имеет смысл просто исключить из технологической цепочки процедуру хранения никелированных деталей в холодном и сыром складе, а хранить детали в сухом и отапливаемом складе, либо вообще не хранить, а осуществлять последующие операции сразу непосредственно после никелирования.
В том случае, если предполагается, что однослойное никелевое покрытие толщиной 3 микрометра является защитным, то это предположение является ошибочным и необходимо увеличить толщину покрытия. Толщина покрытия должна соответствовать условиям эксплуатации.
См. ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 9.303-84.
10.02.2014
