Введение

Гальванические покрытия применяются практически во всех отраслях промышленности для защиты деталей от коррозии и получения новых функциональных свойств: повышенной поверхностной твердости, износостойкости, паяемости, электроизоляционных, магнитных свойств, высокой отражательной способности и других. Они во многих случаях позволяют заменить цветные металлы – черными, благородные – неблагородными, дефицитные – распространенными. По механическим свойствам, чистоте, коррозионной стойкости и экономичности гальванические покрытия превосходят все остальные. Возможность регулировать толщину слоя изменением продолжительности процесса и плотности тока, а также уменьшать расход цветных металлов, на покрытие поверхности, выгодно отличает гальванический метод покрытия от других.

Дальнейшее развитие гальванотехники предполагает автоматизацию и механизацию процессов нанесения покрытий, снижение вредного влияния гальванического производства на окружающую среду путем создания малоотходных, экологически чистых технологий.

В курсовой работе разработана технология получения никелевого покрытия, приведены составы электролитов и режимы нанесения покрытия и выполнения подготовительных и заключительных технологических операций, указаны их особенности. Рассмотрены вопросы приготовления и работы с электролитами, возможные дефекты при получении покрытия и способы их устранения.

1. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К РАБОТЕ

0. 1.1 ГОДОВАЯ ПРОГРАММА

Годовая программа нанесения никелевого покрытия - 30000 м² в год.

0. 1.2 ХАРАКТЕРИСТИКА ДЕТАЛЕЙ, ПОСТУПАЮЩИХ НА ПОКРЫТИЕ

Типичная деталь, поступающая на никелирование – корпус конденсатора. Эскиз детали с указанием основных размеров представлен на рисунке 1.1

Рисунок 1.1 Эскиз детали корпус конденсатора

Характеристика типичной детали представлена в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Характеристика детали

Материал	Лента холоднокатаная из низкоуглеродистой стали 10 КП 0,4х15 ОМ-Т-2 ГОСТ 503-81
Способ изготовления	Холодная штамповка
Масса детали, г	7,14
Величина поверхности, дм²	0,57
Характеристика жировых загрязнений	Поверхность детали загрязнена в небольшом количестве рабочими маслами и смазками, жировыми загрязнениями от рук
Наличие и характер оксидных пленок	Оксидные пленки естественного происхождения

1. 1.3 Условия эксплуатации детали, выбор и обоснование

ВИДА И ТОЛЩИНЫ ПОКРЫТИЯ [1-5]

Выбор вида металлического покрытия для деталей зависит от назначения покрытия, условий эксплуатации деталей, конструкционных особенностей, экономических соображений и других факторов.

Выбор вида покрытия и его толщины определяется конструктором изделия при согласовании с технологом.

Стальной корпус используется для изготовления конденсаторов постоянной емкости, предназначенных для работы в цепях постоянного и пульсирующего тока. Конденсаторы изготавливают в исполнениях В (все климатические исполнения, кроме очень холодного) и УХЛ (умеренный и холодный климат).

Корпус должен иметь хороший внешний вид и в то же время не разрушаться от атмосферной коррозии, которая может возникнуть при эксплуатации детали. Таким требованиям отвечает никелевое покрытие.

Оно повышает поверхностную твердость и достаточно устойчиво в атмосферном воздухе, что отвечает условиям эксплуатации таких деталей.

Являясь катодным покрытием, никель способен надежно защищать деталь от коррозии лишь при условии его беспористости.

Исходя из условий эксплуатации и конструкционных особенностей, корпус покрывается слоем никеля толщиной 4-6 мкм. Обозначение покрытия Нпб4 [3].

После никелирования корпус поступает на горячее лужение.

2. ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

0. 2.1 ХАРАКТЕРИСТИКА ПОКРЫТИЯ [12]

Никелевые покрытия применяют в различных отраслях промышленности. Широкое использование никеля в гальванотехнике объясняется его физико-механическими и химическими свойствами.

Никель серебристо-белый металл с сильным блеском, имеет атомную массу 58,71; плотность 8900 кг/м³, температуру плавления 1452ºС, удельную теплоемкость 0,48·10³ Дж/кгК.

Никель ферромагнитен, обладает переменной валентностью (двухвалентный и трехвалентный). Чаще используется двухвалентный никель. Его электрохимический эквивалент 1,095 г/Ач, стандартный потенциал равен Е = - 0,23 В, по отношению к воде и воздуху при обычной температуре очень устойчив.

Разбавленные кислоты действуют на никель менее энергично, чем на железо, однако он легко растворим в разбавленной азотной кислоте. Концентрированная азотная кислота пассивирует его. В растворах щелочей он устойчив при всех концентрациях и температурах. Обладает коррозионной устойчивостью в растворах некоторых органических и минеральных солей.

Цели никелирования следующие: защита основного металла от коррозии, повышение поверхностной твердости.

Толщина никелевых покрытий на различных металлах предусмотрена ГОСТ 9.073-77.

Никель, являясь защитным покрытием, в паре никель-железо защищает железо от коррозии только при условии полной беспористости покрытия, так как у него более положительный потенциал. Для получения беспористых покрытий применяют последовательное осаждение нескольких слоев металла или покрытие слоем другого металла.