Пузыри на покрытии при нанесении гальванического никеля на детали из сплава АМЦ

Вопрос.

У нас возникла проблема, связанная с нанесением гальванического никеля на детали из сплава Амц.

Детали были предварительно обработаны пескоструйкой, затем стандартные операции подготовки поверхности (обезжирка, травление, осветление, двукратная цинкатная обработка, гальванический никель). Толщина покрытия пор. 24 мкм, термообработали при +200, всё нормально. Когда блок, включающий эту деталь, поставили на испытание повышенным давлением (пор. 5-6 ати), произошло точечное отслоение в виде небольших пузырей. Некоторые пузыри разорвались. Количество – штук 5 на кв.дм. Подскажите, пожалуйста, что могло произойти?

Ответ.

Пузыри на покрытии могут возникать по различным причинам:

Наличие поверхностных микротрещин и микроразрывов, образующихся в процессе глубокой вытяжки (особенно при прессовании без смазки), когда скорость движения инструмента превышает скорость истечения металла. При наличии микротрещин попадающий в них электролит при последующей термообработке испаряется и развивает большие давления, приводящие к образованию пузырей. Кроме того, при хранении никелированных деталей вследствие коррозионных процессов внутри трещины выделяется водород, который также может приводить к отслаиванию покрытия и образованию пузырей.
Иногда к образованию пузырей приводит чрезмерно высокая концентрация силиката натрия в обезжиривающем растворе. Оптимальная концентрация силиката натрия для обезжиривания стальных деталей составляет 25-40 г/л, а для обезжиривания алюминиевых и цинковых сплавов всего 10-15 г/л. Введение бoльшего количества силиката натрия в обезжиривающе-травящие растворы алюминия нежелательно, так как плохо смываемая плёнка силиката натрия препятствует сцеплению никелевых покрытий с алюминиевой основой.

После обезжиривания алюминия в растворе, содержащем силикат натрия, необходима тщательная промывка изделий в нейтральной или в слегка щелочной воде, так как в кислой среде на поверхности образуется нерастворимая кремниевая кислота, трудно удаляемая с поверхности изделий. При плохой промывке нерастворимая кремниевая кислота может образоваться на операции осветления.
Ещё одной из причин локального отслаивания покрытия может служить пескоструйная обработка при слишком большом давлении воздуха. Дело в том, что сплав АМЦ является довольно мягким сплавом, и поэтому некоторые частицы кварцевого песка могут застревать (залипать) в поверхностном слое металла. Первоначально в процессе электроосаждения частицы песка способствуют образованию пор, которые при дальнейшем процессе никелирования зарастают (толщина покрытия достаточно большая – 24 мкм). В результате этого также образуются полости, заполненные электролитом.

Для нахождения причин отслаивания и образования пузырей необходимо тщательно проанализировать весь техпроцесс, начиная со стадии изготовления детали.

В.И. Мамаев

22.04.2014