Procesul de nichelare electrochimică a oțelului

Cuprins proiect Cum descarc?

Memoriu tehnic .. 3
Datele de proiectare ... 4
1. Nichelarea electrochimica a otelului 4
1.1. Definirea procesului . 4
1.2. Electroliti de nichelare si regim de functionare ... 6
1.3. Caracteristici principale ale stratului de nichel 9
1.4. Procesul tehnologic de nichelare electrochimica . 11
1.4.1. Fluxul tehnologic .. 11
1.4.1.1. Schema bloc a procesului 12
1.4.1.2. Schita instalatiei .. 13
1.4.2. Descrierea etapelor tehnologice si utilaje specifice .. 14
1.4.2.1. Prelucrarea mecanica .. 14
1.4.2.2. Degresarea ... 15
1.4.2.3. Decaparea 18
1.4.2.4. Spalarea cu apa ... 21
1.4.2.5. Electrodepunerea nichelului 22
1.4.3. Schema celulei de electrodepunere a nichelului ... 23
1.4.4. Mecanismul proceselor de electrod .. 24
2. Calcule de inginerie pentru nichelarea electrochimica ... 25
2.1. Fondul anual de timp 26
2.1.1. Modelul matematic pentru calculul fondului anual de timp . 26
2.1.2. Calculul fondului anual de timp ... 27
2.2. Tensiunea aplicata reactorului electrochimic ... 29
2.2.1. Modelul matematic pentru bilantul de tensiuni 29
2.2.2. Calculul bilantului de tensiuni .. 32
2.3. Incalzirea electrolitului . 34
2.3.1. Modelul matematic de bilant termic . 34
2.3.2. Calculul bilantului termic . 41
2.4. Reactorul de electrodepunere a nichelului pentru piese de dimensiuni mici 46
2.4.1. Descrierea tobei si a cuvei de nichelare 46
2.4.2. Modelul matematic pentru dimensionarea geometrica . 49
2.4.3. Dimensionarea geometrica a tobei 51
2.4.4. Dimensionarea cuvei . 55
2.4.5. Fisa tehnica a tobei si a cuvei de nichelare ... 58
3. Anexe -  Schita instalatiei de nichelare electrochimice 61
Bibliografie .. 62

Extras din proiect Cum descarc?

Memoriu tehnic
Proiectul de fata este structurat pe mai multe capitole si sub-capitole.
Acesta a fost elaborat in scopul proiectarii unui reactor tip toba galvanica pentru
procesul de nichelare lucioasa pe piese de dimensiuni mici.
Suprafata care trebuie protejata anticorosiv si decorativ este reprezentata de
piese de dimensiuni mici confectionate din otel-carbon.
Procesul de baza este nichelarea electrochimica, precedat de o serie de metode
prin care se pregatesc piesele suport, cu scopul asigurarii unei bune aderente a stratului
metalic pe suport, un strat metalic de calitate, cu duritate ridicata si cu aspect placut.
Alegerea procedeului tehnologic si a conditiilor de prelucrare a suprafetelor
metalice depinde de natura si cantitatea impuritatilor, de natura metalului supus
acoperirii, caracterul prelucrarii sale mecanice anterioare, de natura si destinatia
stratului electrodepus.
Operatiile de pregatire mecanica initiaza procesul global de electrodepunere a
nichelului si constau in netezirea si nivelarea suprafetei pieselor cu scopul imbunatatirii
aspectului general si in special luciul straturilor metalice depuse ulterior. Principalele
metode de pregatire mecanica sunt: slefuirea, lustruirea, perierea si sablarea.
Bilantul de tensiuni se intocmeste in vederea calcularii tensiunii reale la bornele
electrolizorului si ale consumurilor specifice de energie electrica [kWh/dm2 ]. In acest
scop, trebuie sa se cunoasca procesele principale de electrod.
Bilantul termic se defineste in functie de modul de operare al reactorului
electrochimic.
In lucrarea de fata, modul de intocmire a bilantului termic real este pentru un
reactor electrochimic tip cuva, cu functionare discontinua, descoperit, prevazut cu
ventilatie locala fortata.
Cuva este protejata anticorosiv in interior, cu un strat de email si la exterior, cu
un strat de vopsea. Intrucat reactorul functioneaza la temperaturi relativ mici(sub 70oC),
nu se impune folosirea unei izolatii termice exterioare.
4
Date de proiectare
Capitolul 1. Nichelarea electrochimica a otelului
1.1. Definirea procesului
Nichelul avand un potential mai electronegativ decat potentialul fierului, poate
proteja anticorosiv otelul numai in cazul in care depozitul catodic este lipsit de pori.
Rezistenta anticorosiva a nichelului este maxima in solutii alcaline concentrate.
Nichelarea electrochimica se aplica in scopuri decorativ-protectoare, pentru
piese din industria constructoare de masini, in constructia de aparate si obiecte de uz
casnic. Depunerile de nichel se pot folosi si pentru obtinerea unor straturi complexe,
de exemplu, Cu-Ni-Cr.
Depunerea galvanica a nichelului se poate face din electroliti acizi, care au
pH-ul cuprins intre 2 si 6. Din solutii puternic acide, nichelul, practic, nu se depune iar
din solutii neutre pe catod se formeaza depozite fragile pe baza de hidroxid de nichel.
In cazul electrolitilor acizi, reactiile care au loc la cei doi electrozi sunt:
- la catod:
Ni2+ + 2e- -  Ni ? (1.1)
2H+ + 2e- -  H2 ? (1.2)
- la anod:
Ni -  Ni2+ + 2e- (1.3)
H2O -   1/2  O2 + 2H+ + 2e- (1.4)
Factorii care influenteaza natura stratului catodic, respectiv caracteristicile
depunerii sunt:
- compozitia si pH-ul electrolitului;
- densitatea de curent;
- temperatura de lucru;
- prezenta agitarii electrolitului.

Fisiere în arhivă (1):

 Procesul de nichelare electrochimica a otelului.pdf

Imagini din acest proiect Cum descarc?

Bibliografie

1. Bandrabur F., (1998), Coroziune si tehnologii electrochimice, Rotaprint IP, Iasi;
2. Bandrabur F., Szep Al., (1992), Tehnologii electrochimice, Rotaprint IP, Iasi;
3. Bandrabur F., Liliana Lazar, Apostolescu N., (2007), Ingineria proceselor
electrochimice. Protectie anticorosiva. Indrumar de laborator., Editura
Ecozone, Iasi;
4. Firoiu C., (1983), Tehnologia proceselor electrochimice, Editura Didactica si
Pedagogica, Bucuresti;
5. Constantinescu M., (1977), Tehnologia cromarii pieselor metalice, Editura
Tehnica, Bucuresti;
6. Marinescu A., Andoniant G., Bay E., (1984), Tehnologii electrochimice si
chimice de protectie a materialelor metalice, Editura Tehnica Bucuresti;
7. Oniciuc L., Grunwald E., (1990), Galvanotehnica, Editura Stiintifica si
enciclopedica, Bucuresti;
8. Pavlov, C.F., Romankov, P.G., Noskov A.A., (1981), Procese si aparate in
ingineria chimica, Exercitii si probleme, Editura Tehnica, Bucuresti.