Fosforipitoisuuden sekä piikarbidin vaikutus kemiallisen nikkelin ominaisuuksiin

Abstract

Tässä insinöörityössä tutkittiin eri fosforipitoisuuksien sekä piikarbidin vaikutuksia pinnoitteen kovuuteen, kulutuskestävyyteen ja korroosion kestävyyteen. Kappaleita pinnoitettiin eri fosforipitoisuuksia ja piikarbidia sisältävillä kemiallisella nikkelillä. Työssä tutkittiin myös lämpökäsittelyn vaikutuksia pinnoitteisiin. Kappaleet pinnoitettiin käsilinjastolla, joka sijaitsee Savonia-ammattikorkeakoulun tiloissa.

Työn teoriaosuudessa on käsitelty kemiallisen nikkelin ja piikarbidin saostumisteoriaa ja vertailtu eri fosfosipitoisuuksia sisältävien kemiallisten nikkelikylpyjen ja piikarbidikylvyn ominaisuuksia. Tutkimus osiossa määritettiin erilaisin testausmenetelmin pinnoitteen ominaisuuksia. Pinnoituskylpyjen prosessimuuttujana oli fosforipitoisuus sekä piikarbidi.

Tuloksissa on esitetty kemiallisen nikkelipinnoitteen muutoksia eri fosforipitoisuuksilla, piikarbidilla ja lämpökäsittelyiden jälkeen. Työn tuloksia tullaan käyttämään Savonia pinnoitustekniikan investointi- ja kehittämishankkeen tutkimuksien pohjana määrittäessä sopivia pinnoitteita.

The main goal of this thesis was to investigate the effects of different phosphorus concentrations and silicon carbides on coating hardness, wear resistance and corrosion resistance. Test pieces were coated with electroless chemical nickel which contained different levels of phosphorus and silicon carbides. Coatings were tested also after the heat treatment. Test pieces were coated with the manual coating line which is located in the premises of the Savonia University of Applied Sciences.

For the theory part of this thesis the chemical nickel and silicon carbide precipitation was studied. The different features of these chemical nickel coating baths and silicon carbide coating baths were compared. The properties of coatings were determined with various different test methods in the research section. The process variable of these plating baths was the phosphorus content as well as silicon carbide.

As a result it was found out how chemical nickel coating layers change when using different phosphorus levels, silicon carbide and heat treatments. The results of this thesis will be used in upcoming studies and projects.