Nichelatura chimica

Cos'è la "nichelatura chimica"

La nichelatura chimica nasce come rivestimento tecnico, con performance particolarmente elevate in termini di resistenza alla corrosione nei confronti dell'acqua marina. Questa è la ragione principale per la quale inizialmente, ha trovato ampio impiego nel settore delle pipeline.

La nichelatura chimica è un rivestimento electroless. Questo significa che viene fatto aderire al metallo di base senza l’ausilio della corrente elettrica, ma semplicemente “sfruttando” il potenziale elettrico tipico di ogni metallo. I vantaggi principali, rispetto ai trattamenti elettrolitici in genere, sono molteplici:

• lo spessore è costante in tutte le zone del pezzo, interne ed esterne, non esiste il cosiddetto “effetto punta” dovuto alla polarizzazione particolarmente evidente su pezzi di forma allungata;
• la formazione di idrogeno, pur esistente, è enormemente inferiore. La fragilità del rivestimento, la sua aderenza al substrato e la fragilità indotta a particolari a sezione sottile sono quindi fortemente migliorate;
• la formazione di leghe con diverso tenore di Fosforo permette di “pilotare” le caratteristiche del rivestimento in base alle esigenze di progetto;
• permette di depositare spessori più elevati rispetto alla nichelatura elettrolitica.

La particolare resistenza chimica del nichel chimico ad alto tenore di fosforo è garantita anche dalla sua approvazione secondo la norma NSF 51.  Lo Standard NSF/ANSI 51 è applicabile ai rivestimenti usati nella fabbricazione di oggetti destinati al contatto con alimenti.

Il rivestimento, appena depositato ha una durezza variabile tra 450 e 700 HV a seconda della percentuale di Fosforo presente in lega. Successivamente è possibile aumentare la durezza tramite un trattamento termico fino alla temperatura di 350-400°C ottenendo così durezze di 900 Vickers. Se la temperatura di  trattamento termico si limita a 180-240°C si ottiene la sola deidrogenazione,  cioè la fuoriuscita dell'idrogeno formatosi durante le fasi di preparazione e durante la fase di rivestimento.

La fragilità da idrogeno, che nel nostro caso solitamente si limita al riporto senza determinare cambiamenti nel substrato vista la bassa quantità formata da questo tipo di rivestimento, può diventare causa di criccatura del rivestimento stesso.

Dove viene Impiegato

La nichelatura chimica si applica per:

- aumentare le resistenza alla corrosione;

- aumentare la resistenza all’usura in particolare nel caso di nichelatura a medio tenore di fosforo

- diminuire l’attrito in particolare nel caso di nichelatura + PTFE

Alcuni  esempi di applicazione sono:

- “Oil and Gas” pipeline, stazioni di pompaggio, valvole a sfera e a seggio per il settore dei prodotti petroliferi e del Gas naturale

- macchine utensili per la lavorazione del marmo e delle pietre naturali, per la protezione di parti meccaniche soggette a corrosione;

- macchine alimentari e macchine per il packaging industriale: per la protezione di parti soggette a corrosione e a usura,

- pompe di alimentazione benzina e gasolio, sistemi frenanti ecc. nel settore automotive  

Esempi applicativi

I componenti, realizzati in acciaio inossidabile austenitico, vengono rivestiti con alto spessore di lega nichel-fosforo con il duplice scopo di aumentare la resistenza alla corrosione e abbassare la frizione scongiurando così il possibile grippaggio tra le parti in contatto. L'acciaio inossidabile austenitico, infatti, è molto tenero e il suo sfregamento genera un attrito elevato. Il nichel chimico, al contrario, è più duro.

Questo rivestimento si applica su quasi tutti i metalli, con precauzioni applicative diverse. I più comunemente rivestiti sono: acciai da costruzione, da bonifica, da cementazione, legati ed inossidabili, alluminio, ottone e  rame.