Покрытия из никеля и его сплавов

Покрытия из никеля и его сплавов отличаются высокими прочностью, пластичностью и коррозионной стойкостью, поэтому широко востребованы в современном машиностроении. В то время, как доля экологически опасных химического и гальванического никелирования постоянно сокращается, во всем мире быстро растет применение технологий напыления и наплавки для нанесения никелевых покрытий.

Коррозионные свойства никеля высоки благодаря образованию на его поверхности тонкой и плотной защитной пленки. Никель весьма стоек в атмосфере, пресной и морской воде, растворах многих солей, щелочах. Сухие газы галогены, оксиды азота, сернистый газ и аммиак при комнатной температуре не вызывают коррозию никеля. Никелевые сплавы не стойки в серосодержащей атмосфере при высоких температурах. Плакирование материалов с помощью монель, инконель, хастелой позволяет повысить коррозионную и жаростойкость изделий.

Мы наносим на поверхность деталей и емкостных аппаратов никель и его сплавы с помощью газотермического напыления, лазерной и плазменной наплавки. Наиболее распространены для защиты от коррозии и износа плакирующие покрытия из следующих материалов:

Самофлюсующиеся сплавы никеля, содержащие хром, бор, кремний широко применяют для создания износостойких и устойчивых к химической коррозии и окислению покрытий. Бор и кремний при взаимодействии материала покрытия с поверхностью напыляемой детали образуют легкоплавкие флюсы. Они снижают температуру, требуемую для оплавления покрытия и повышают жидкотекучесть расплава, а тврдые борид хрома и комплексные карбобориды обеспечивают тврдость и износостойкость покрытия. Эти свойства самофлюса позволяют создавать на поверхности стальных и чугунных изделий плотные покрытия с высокой прочностью сцепления. Для достижения специальных свойств варьируют состав сплава, добавляя при необходимости такие материалы, как молибден, медь и пр. Наличие Fe в сплавах благоприятно влияет на смачиваемость покрытия к стальной подложке в процессе оплавления покрытия, что благоприятно влияет на плотность зоны сцепления. В то же время из-за более высокой кинематической вязкости жидкого Fe в сравнении с Ni содержание его в сплаве более 5% ухудшает жидкотекучесть оплавляемого покрытия и снижает твердость.

Монель - металл, созданный Дэвидом Брауном, главным металлургом International Nickel Co. и названый в честь президента компании Абруаза Монель, это сплав никеля с медью (27-29%), железом (2 - 3% ) и марганцем (1, 2 1, 8%). Монель, применяют для покрытия изделий, которые должны обладать высокой коррозионной стойкостью и механической прочностью. Применяется в химии, судостроении, нефтяной промышленности, текстиле и других отраслях промышленности. Один из видов монели, сплав НМЖМц-282, 51, 5 по ГОСТ 10885-85 является традиционным компонентов биметаллов.

Наплавка никелевого покрытия
Наплавка никелевого покрытия
Инконель - зарегистрированная торговая марка компании Special Metals Corporation, объединяющая семейство аустенитных никель-хром базированных суперсплавов. Никель и хром являются обязательными элементами инконель, с добавлением различных легирующих элементов. Сплавы Инконель стойки к окислению и коррозии. При нагреве Инконель формирует тонкую стабильную пассивирующую оксидную пленку, предохраняющую поверхность от дальнейшего разрушения. Инконель сохраняет прочность в широком промежутке температур, поэтому подходит для приложений, где алюминий или сталь без покрытий не работают.

Нихром - название группы сплавов, состоящих из 5578 % никеля, 1523 % хрома, с добавками марганца, кремния, железа, алюминия. Первый нихромовый сплав разработан в США в 1905 году А. Маршем. Наиболее часто применяемые марки сплава Х20Н80, Х15Н60, ХН70Ю. Основными достоинствами нихромовых сплавов являются высокая жаростойкость в окислительной атмосфере (до 1250 C), высокое удельное электрическое сопротивление (1, 051, 4 Оммм?/м). Обладают повышенной жаропрочностью, хладостойкостью, пластичностью и стабильностью формы. Основные применения жаростойкие покрытия и подслои.

Алюник - Никель-алюминиевая проволока с составом 22-28% алюминий, остальное никель. Такое соотношение соответствует по составу высокопрочному твердому раствору никель-алюминий на основе интерметаллического соединения Ni3Аl. Алюник в основном применяется для создания адгезионных промежуточных слов при газопламенном напылении.

Хастелой основой сплава является никель, как правило, в состав входит молибден. Также в состав могут входить хром, железо, углерод. В качестве легирующих добавок применяются кобальт, медь, марганец, титан, цирконий, алюминий, вольфрам, ванадий и ниобий. Хастелой обладает высочайшей коррозионной стойкостью в широком диапазоне агрессивных сред. Основной функцией хастелоев является эффективная работа при высоких температурах и давлениях и в условиях контакта с едкими веществами, где обычные или более дешевые сплавы должным образом не работают.