CROMO DURONIQUEL QUIMICO

TECNOCROM INDUSTRIAL, S.A.

ESPECIFICACIONESTCNICAS

PROPIEDADES FSICAS DE LOS RECUBRIMIENTOS DE CROMO DURO

QU ES EL CROMO DURO?

DENSIDAD

7,2 gr/cm3

TEMPERATURA DE FUSIN

1,800 C

DUREZA

70 Rc = 1.100 Vickers

CONDUCTIVIDAD ELCTRICA

20.000 Ohm-1/cm-1

CONDUCTIVIDAD TRMICA

0,165 Cal/cm2 a 20 C

COEFICIENTE DE DILATACIN

0,8 x 10-5 C-1

MDULOS DE ELASTICIDAD

15.000 kg/mm2

CAPACIDAD DE REFLEXIN

Hasta aprox. 90%

El cromado duro es un tratamiento electrolticomediante el cual se recubren las piezas conuna pelcula de cromo, de un espesor variable,adherente, de excelentes propiedadesmecnicas y muy buena resistencia a la corro-sin, que pueden ser pulidas o rectificadas.

Las principales caractersticas del cromo-duroson:

- Su elevada dureza- Gran resistencia a la abrasin- Buen coeficiente de rozamiento- Resistencia a la corrosin

Pueden cromarse duro todos los aceros alcarbono, templados o no; aceros corrientesal cromo, al nquel, y al cromo-nquel; funcionesfinas; cobre y sus aleaciones, aluminio

A ttulo informativo diremos que son difcilesde cromar todos los materiales que han sufridotratamientos trmicos especiales, comonitrurados, cementados, aceros de alta aleacinde tugsteno, carburo de silicio, fundicionesgrafticas (por falta de unin metlica).

Las aplicaciones industriales del cromo duroson prcticamente ilimitadas, pudindoseobtener mediante su empleo, un mayorrendimiento y una mejora de la calidad de laspiezas tratadas.

EL CAMPO DE LA RECUPERACIN- Dar las dimensiones correctas a las piezasque por defecto de fabricacin han quedadofuera de normas.

- Poner en sus dimensiones originales aquellaspiezas que han sufrido un desgaste excesivo.

Las piezas cromadas quedan de nuevo aptaspara su servicio a un coste muy inferior al dela misma pieza nueva y en condiciones tc-nicas iguales o superiores a las originales.

Los depsitos de cromo pueden quedarlocalizados en las zonas que precisamentehayan quedado fuera de cota, lo que hace queel tratamiento en s resulte ms econmico.

Las piezas recuperadas pueden cromarseduro de nuevo, en el caso de que despus delargo perodo de servicio hayan quedado otravez por debajo de cota.

COMO PROCESO DE FABRICACIN- Con el fin de mejorar la calidad de la pro-duccin, cada da se recurre ms al cromadoduro, para lograr desde un principio laexcelentes propiedades de este recu-brimiento.

APLICACIONES ESPECFICAS- Existen algunas aplicaciones que, debido alos inmejorables resultados que se obtienencon el cromado duro, se han hecho campocasi exclusivo de este tratamiento. Debido ala importancia que han adquirido, sernestudiadas posteriormente con mayoramplitud.

PROPIEDADES MECANICASDEL CROMO DURO

Las cualidades mecnicas del cromo duro sonbsicamente, la dureza y su resistencia aldesgaste. Si se tiene en cuenta que la pelculade cromo duro mejora nicamente la superficiede las piezas tratadas, stas deben tener lamisma resitencia mecnica que si no loestuvieran. O sea, que por el hecho de tenerque cromar duro una pieza no se puede reducirla calidad de metal base hasta el extremo deque ste no tenga la resistencia mecnicanecesaria para el trabajo al que ha sidodesignada.Adems, desde el punto de vista del cromadoduro, adquieren gran importancia los trata-mientos trmicos a que han estado sometidaslas piezas antes de su cromado. Si duranteellos se han ocasionado tensiones internasanormales que puedan dar lugar a la formacinde grietas por fatiga, el cromo duro no ami-norar este defecto, sino que, por el contrario,lo aumentar, reducindose por tanto la vidade la pieza.

A) DUREZA DEL CROMO DUROUn motivo importante para el uso de esterevestimiento es su gran dureza (aprox. 70 Rc= 1.100 Vickers). Este tipo de tratamiento, adiferencia de los tratamientos trmicoshabituales, no vara la estructura del materialbase, puesto que se trabaja a temperaturasinferiores a los 60C.

Segn esta tabla, podemos afirmar que elcromo-duro raya el vidrio.

DUREZA DE LOS DEPSITOSELECTRNICOS

(Correspondencia escala Brinell)Las durezas Brinell estn extrapoladas.

Para medir la dureza del CROMO DURO, (aligual que todos los recubrimientos metlicos)se utilizan durmetros especiales (MICRO-DURMETROS) con cargas dbiles para noromper la capa de cromo.

B) BUEN COEFICIENTE DEROZAMIENTOEl cromo duro tiene un coeficiente de roza-miento muy bajo, por lo que las piezascromadas-duro sometidas a tales esfuerzosreducen el coeficiente de friccin aumentandosu vida til, y de sta manera el rendimientode la maquinaria para la que fueron concebidas.

Debe tenerse en cuenta que los depsitos decromo duro tienen una resistencia muy bajay que por ello resisten mal la deformacin porchoque o percusin, no siendo utilizables, portanto para piezas que tengan que sufrir golpescon cargas elevadas.

Debido a que el cromo duro se empleacorrientemente para el recubrimiento de piezasdeslizantes, es conveniente saber que estematerial da excelentes resultados cuando esten contacto con:

- Antifriccin

ESTAO ELECT.

ZINC ELECT.

CADMIO ELECT.

PLATA ELECT.

FUNDICIN

COBRE ELECT.

HIERRO ELECT.

ACERO TRATADO

COBALTO ELECT.

NIQUEL ELECT.

FUNDICIN despusdel tratamiento trmico

ACERO CEMENTADO

ACEROS NITRUR.

CROMO ELECT.

D.BRINELLcarga 3.00 Kgbola 10 mm

100

200

300

400

500

600

700

800

900

1000

1100

ESCALA DE MOHSMineral patrn

Talco

Yeso

Calcita

Espato flor

Apatita

Feldespato

Cuarzo

Topacio

Corindn

Diamante

Dureza

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

MetalesPlomoEstaoCadmioZincOroPlataAluminioCobreNiquelPlatinoHierroCobaltoWolframioCromo

Dureza1,51,822,52,52,72,933,54,34,55,57,59

- Bronces al plomo- Fundicin fina

Y que da buenos resultados cuando est encontacto con:

- Aceros dulces o semiduros, caucho, materias plsticas.

Por otra parte, el cromo duro no se puedeemplear en contacto con:

- Aceros duros- Bronces fosforosos- Aleaciones ligeras- Cromo

Entre dureza y resistencia al desgaste, noexiste en realidad un paralelismo patente,pero hay una cierta interdependencia que

viene condicionada por la fuerza de adherenciacaracterstica del cromo duro, por la rugosidaddel revestimiento y su tratamiento.El conocimiento de los procedimientos dedesgaste en general an no son sufi-cientemente amplios, por lo que no hay unmtodo de control universal. Actualmente seutiliza el mtodo TABER, aunque no puedeaplicarse en la prctica por su complejidad.En base a nuestra experiencia podemosaconsejarle en cuestiones de desgaste,abrasin y humificacin.

C) RESISTENCIA A LA CORROSINPor corrosin se entiende una destruccinpaulatina de la superficie de materias metlicaso no metlicas. Esta tiene lugar medianteactuaciones qumicas (gases o metalesfundidos) o electroqumicas (sales, cidos,alcalinos).La capa de cromo duro en su formacin pro-voca fuertes tensiones internas que conllevana una estructura agrietada del revestimiento,sin que ello perjudique en absoluto suadherencia con el material base. Con unespesor elevado superamos esta estructurade tal forma que no existan grietas hasta elmaterial base, sino que en el peor de los casosslo algunos microporos, que llegan adesaparecer con espesores de capa elevados.Es posible realizar un recubrimiento de cromoduro sin grietas bajo unas condiciones de baoconcretas, pero el cromo aportado pierdecaractersticas importantes, como por ej.:Dureza.Efectuamos el cromado de doble capa, esdecir, un cromado sin grietas (blando, dediferente rugosidad), y seguidamente el clsicorevestimiento de cromo duro, de esta manerala ltima capa agrietada no alcanza el metalbase, retardando considerablemente laoxidacin de las piezas tratadas.Cuando el metal base tiene microporos oinclusiones metlicas, los defectos sepropagan a la capa de cromo y es imposibleobtener un depsito correcto. Generalmente,si no existen razones tcnicas muy exigentes,se realiza el cromado simple o convencionalque es suficiente y ms econmico.

TABLA DE ROZAMIENTO CON EL CROMO-DURO

Material delcojinete o gua

AntifriccinFundicin finaBronce de plomoCauchoPlsticosAcero dulceAcero semi-duroAcero duroAcero duroAcero duroAleacin ligeraBronce FosforosoCromo

Condicionesde lubricacin

---

AcuosaAcuosaAbundanteAbundanteAbundanteAbundanteAbundante

---

Condicionesde trabajo

-----

Velocidad dbilVelocidad dbilVelocidad dbilVeloc. elevadaPresin elevada

---

Resultados

ExcelenteExcelenteBuenoBuenoBuenoBuenoBuenoBuenoDelicadoDelicadoDelicadoPsimoPsimo

TABLA DE COEFICIENTES DE ROZAMIENTODEL CROMO DURO

Pares de Metal.

Cromo concromoCromo sobreantifriccinCromo sobreaceroAcero sobreantifriccinAntifriccinsobre antifr.Acero sobreacero

Reposo

0,14

0,15

0,17

0,25

0,54

0,30

Movimiento

0,12

0,13

0,16

0,20

0,19

0,20

Observaciones

Fuerte peligrode gripado

Resistencia de las pelculas de cromo a lacorrosin(National Research Council)

Materia Reaccin

I Productos complejos y mezclas:

Atmsfera caliente y oxidable ResisteAtmsfera caliente y reductora ResisteBaquelita caliente durante el moldeado Resiste

(no se matea)Jugo de azcar de remolacha ResisteCerveza y mosto ResisteLatn en fusin ResisteAgua salada neutra ResisteBronce de aluminio fundido ResisteGas de hulla ResisteCianuros fundidos ResisteEbonita durante la fusin Resistecidos de frutas Generalmente

resisteGasolina (con tetraetilo de plomo osin l, en curso de combustin) ResisteProductos calientes de la combustinde la gasolina y otros carburantes ResisteVidrio fundido ResisteAceites brutos ResistePasta de papel ResisteResinas sintticas ResisteResinas de tiourea(durante el moldeado) ResisteResinas vinlicas(durante el moldeado) ResisteCaucho durante la vulcanizacin ResisteLiquidos sulfurosos Resiste a la

temperaturade ebullicin

Tanino 1-3 ResisteZinc fundido AtacadoAceites esenciales ResisteAceites minerales calientes ResisteTintas de imprimir Resiste

II- Productos qumicos

cidos:

Arsnico 1-2 Ataque moderadoClrico 1-2 Ataque rpidocidos clorados AtacadoCrmico Ataque lentoBromhdrico 1-2 AtacadoClorhdrico Ataque rpidoFluorhdrico AtacadoSulfrico y ntricos mezclados ResisteNtrico 1-3 Ataque moderadoNtrico 100 %3 Ataque moderadoPerclrico 1-2 AtacadoFosfrico 1-2 AtacadoFosfrico 85% ResisteProductos alcalinos:

Amonaco ResisteCarbonato de sosa ResisteSosa custica Resiste

Sales:

Alumbre ResisteCloruro de aluminio 1-2 Ataque ligeroSulfato de aluminio 1-2 Ataque moderadoCloruro amnico 1-2 Ataque moderadoCloruro de bario 1-2 ResisteCloruro de cal Ataque moderadoHipoclorito de cal 1-2 AtacadoCloruro de cromo 1-2 Ataque ligeroCloruro cuproso 1-2 Ataque rpidoNitrato cuproso 1-3 Ataque moderadoSulfato de cobre ResisteCloruro de magnesio 1-2 Ataque moderadoCloruro de manganeso 1-2 ResisteCloruro potsico 1-2 ResisteCloruro sdico 1-2 ResisteSulfato de sosa 1-2 ResisteCloruro de zinc Ataque ligeroCloruro de zinc 1-2 Resiste

Gases varios:

Amonaco Resiste; se hace quebradizo

cido carbnico Resistexido de carbono ResisteCloro seco Resiste hasta

300 CCloro hmedo AtacadoHidrgeno sulfurado ResisteOxgeno Oxida a partir de

1.200 CAzufre Resiste hasta

300C

cidos alifticos:

Actico 1-2 Ataque moderadoButrico Ataque moderadoCtrico 1-2 ResisteFrmico Ataque moderadoGlucnico 1-2 ResisteLctico 1-2 Ataque moderadoLctico ResisteMonocloractico 1-2 ResisteOleico a 100% ResisteOxlico 1-2 ResisteEsterico a 100% ResisteEsterico a 100% a 340 C ResisteTartrico 1-2 Ataque ligeroTricloroactico 1-2 Ataque ligerorico Resiste

cidos aromticos:

Benzol-sulfnico 1-2 ResisteBenzoico 1-2 Resiste3-5 dinitro-benzoico Resistem-nitrobenzoico 1-2 ResisteSaliclico Resiste

Fenoles:

m-aminofenol 1-2 ResisteClorohidroquinona 1-2 Resisteo-clorofenol 1-2 Resistep-nitrofenol 1-2 ResisteFenol 1-2 Resistecido pcrico 1-2 Resiste

Pirogalol Resiste

Diversos:

Cloruro de bencillo 3 ResisteTetracloruro de carbono Es atacado

en hmedoClorobenzol 3 ResisteCloroformo ResisteBenzolsulfonato sdico 1-3 ResisteFormiato sdio 1-3 ResisteFenolsulfonato sdico 1-3 ResisteTetraclorobenzol 3 Resiste

1) En solucin al 10% es agua destilada.2) A 58C. A la temperatura ambiente, elataque es, por lo general, ms moderado.3) A 50C. A la temperatura ambiente, elataque es, por lo general, ms moderado.

APLICACIONES ESPECFICASDEL CROMADO DURO

Entre otros

Herramientas Control: calibres, cilndros cnicos fileteados. Corte: fresas, escariadores, machos, lneas. Medida: micrmetros, nonios.

Trabajo de metales Estirado: hileras, matrices, punzones. Forzado: mandrines, matrices. Embutido: matrices, punzones. Laminado: cilindros. Moldeado: moldes de colada, cajas de ncleos.

Mquinas tilesEjes de: torno, brocas, fresas, pulidoras,rectificadoras.

Mquinas trmicasVstagos, manivelas, elementos de vlvulas,aletas de turbina.

Mquinas hidrulicas y oleo-neumticasBarras de pistones, camisas, vlvulas, bombas.

Mquinas neumticas y de vacoCompresores, bombas de vaco, aspiradores.

Material de minas y obras pblicasTubos de puntales, piezas de desgaste paracompresores.

Automviles y motores de explosinCigeales, segmentos, cilindros,amortiguadores.

Aviacin y aparatos espacialesFrenos de aterrizaje, discos de freno, bielas

de helicptero.

FerrocarrilesMotores Diesel, piezas de sealizacin.

Industria elctrica y electrnicaArmaduras de parada, piezas de inductores.

Industria qumica y materias plsticasMezcladores, calandras, mquinas de inyectar,compuertas.

Industria nuclearElementos de mando sumergidos en aguadesmineralizada.

Industria textilCilindros de estampar, gua hilos, anillas decontinua.

AlimentacinMezcladoras, moldes de biscuit, lechera,margarinas

Industrias del papelReguladores de tintas, cilindros, secadores ygrabadores.

ImprentaCilindros de huecograbado.

Cueros y calzadoFresas, placas y cilindros de engranaje.

Foto-ptica-CinePlacas y cilindros bruidores, cilindros demquinas de aumentos.

ArmamentoInteriores de los caones, frenos de retroceso.

Cermica, ladrillera,cristaleraPlanchas de prensa, pistones, visinfines,hileras.

Como hemos comentado anteriormente, unade las aplicaciones ms difundidas del cromoduro se encuentra en el campo de la re-cuperacin, ya sea en aquellas piezas que hanquedado defectuosas por su uso continuado,o las coladas de medida en su proceso defabricacin.

Si se croman duro piezas con capas de granespesor (desde 0,1 m/m a 1 m/m), nece-sitaremos un rectificado final para conseguirla tolerancia determinada. Siguiendo normasgenerales, para rectificar un material duro(cromo) son necesarias muelas blandas puestoque un exceso de dureza provocara una faltade adherencia entre sta y la pieza.

Hay que tener en cuenta que los re-calentamientos en determinadas zonas deuna pieza cromada durante su rectificado,puede llevar a la formacin de grietas rom-piendo la homogeneidad del recubrimiento.Generalizando, podemos decir que pararectificar depsitos de cromo son adecuadaslas muelas con durezas J.K.L. y M de blandaa semidura con granulaciones medias, entre80-120, segn medidas normalizadas.

La velocidad de la muela tambin influye enla calidad posterior del cromo y depende encada caso de la forma, dimensin y naturalezael material base de la pieza a rectificar.

El rectificado se har siempre con abundanterefrigeracin y con pasadas de 0,01 m/m cmomximo. A modo de ejemplo expondremoslas normas para el rectificado de depsitosde cromo duro (Estarta y Ecenarro).

Espesor de la pelculaAPLICACIN de cromo, en mm

Proteccin contra la corrosin de piezas diversas 0,03Proteccin fuerte contra a corrosin 0,07 a 0,08Proteccin de moldes para inyeccin de plstico contra desgaste y corrosin 0,01Proteccin de moldes para vidrio contra desgaste y corrosin 0,03Proteccin de moldes para goma contra desgaste y corrosin 0,02 a 0,03Cilindros de estampacin 0,03Cilindros para laminacin de plsticos 0,05Herramientas de corte 0,001 a 0,003tiles de estirado y embutido que se han de pulir pero no rectificar 0,04tiles de estirado y embutido en los que se ha de rectificar el depsito 0,1 a 0,2Segmentos de motor de explosin que no han de ser rectificados 0,03Segmentos de motor que tienen que ser rectificados 0,08 a 0,125Camisas motor 0,08 a 0,03Bulones de mbolo de motor 0,025Ejes de levas que tienen que ser rectificados 0,075Muequillas de cigeal 0,04 a 0,07Superficies de antifriccin de las bielas 0,03Piezas desgastadas que deben volver a ponerse a la cota debida Hasta varias dcimas

si se cree necesario

ESPESOR RECOMENDABLE DE LA PELCULA DE CROMOEl espesor de la capa de cromo est en relacin directa con la funcin de la pieza tratada; segnsi sta necesita:- Soportar esfuerzos de friccin y deslizamiento.- Proteccin contra la abrasin o corrosin.- Recuperacin de una pieza con deficiencia de cota.

ACABADO MECNICO DEL CROMO DURO

RECTIFICADO CILINDRICOEXTERIOR

Hasta 350

De 350 a 450

De 450 a 600

TIPO DE MUELA

15A 120J 7V 19A100HaJ 5V

15A 100J 7V 19A 80Ha 5V

15A 80J 7V 19A60HaJ

INFLUENCIA DE LA FORMA DE LAS PIEZAS EN EL CROMADO DURO

PUNTO 1 - DEFECTO DE ARISTA

Sobreespesor y arborescencia del depsito de cromo.Solucin: Preveer un redondeo de la arista o una aristano cromada.

PUNTO 2 - ANGULOS

Ausencia de cromo.Solucin: Evitar ngulos vivos mediante radios mnimoso practicar un alojamiento al cromo para poder rectificar.

PUNTO 3 - CUELLOS Y GARGANTAS

Produce ausencia de cromo en el fondo de las gargantas,aproximndose las aristas exteriores, con falseo demedidas.Solucin: Disminuir la profundidad de la garganta,redondeando sus ngulos interiores y abrir en formatrapezoidal en ancho de sta.

PUNTO 4 - RAYADOS Y FISURAS

La capa de cromo copia los defectos del material base,aumentndolos.Solucin: Atenuar la zona rayada mediante rectificacincon muela y rectificar despus del cromado.

PUNTO 5 - DENTADOS Y FILETEADOS

El perfil queda modificado.Solucin: Desgastar por electroerosin o electroltica-mente el perfil de las zonas a cromar para, despus delcromado, rectificar sus medidas.

PUNTO 6 - NGULOS INTERIORES DE MANDRINADO

La aportacin del cromo no es correcta en el ngulointerior formado, ni en la pared perpendicular al eje demandrinado.Solucin: Preveer en su ngulo interior una garganta.

DEPSITOS DE CROMO OBTENIDOS A CONSECUENCIA DE UN INCORRECTO DISEO DE LA PIEZA

Para evitar malos entendidos detallamos acontinuacin algunas normas bsicas que debende seguirse para enviar las piezas a cromar duro:

1) Marcar la superficie a cromar en dibujos ocroquis o en la pieza misma.

2) Indicar superficies no importantes que puedancromarse en parte o por completo.

3) Indicar superficies que deban protegerseabsolutamente de la aportacin de cromo.

4) Datos sobre la materia base de la pieza.5) Datos que sean de relevancia para la calidad

del revestimiento de cromo duro sobrepeculiaridades en la realizacin de una pieza,

si se ha realizado un tratamiento trmico indicarque tipo y cual es su dureza.

6) Para qu aplicaciones est prevista la piezacromada duro.

7) Qu espesor de capa se desea; marcando lamedida actual de la pieza y la posterior alcromado.

Aconsejamos mantener una conversacin tcnicacuando haya que atender a caractersticasespeciales. Siempre estamos a su disposicin paraestas conversaciones y cualquier consulta quedeseen realizar.

1 1 4 2

1 3

2 5

6

6

Los revestimientos electrolticos de cromoduro son irregulares debido a la inclusin dela corriente elctrica en su formacin.Podemos, a travs de tcnicas determinadas(nodos auxiliares), hacer ms uniforme la

capa depositada, pero encareciendosensiblemente los costes del cromado. Estospueden eliminarse, si ya durante el diseo ola realizacin de una pieza, se tienen en cuentalas peculiares caractersticas del cromo duro.

La estructura de deposicin del cromo duroconvencional se forma en funcin delprocedimiento, siendo su configuracin mso menos exagonal.En la red cristalina se forman hidruros decromo debido a la deposicin simultnea dehidrgeno. Estos compuestos inestables sedescomponen y conducen a una deformacinde la red cristalina original con la consiguienteaparicin de tensiones internas, que dan lugara las tpicas estructuras de fisuracin.En el cromo duro convencional aparecen unamedia de 5 fisuras m/m. (foto A y A.1).

Tecnocrom Ind. S.A. ha tenido acceso a losnuevos avances en baos de cromo duro, concaractersticas similares al convencional, perocon una deposicin diferente en su estructura.Entre estos baos se encuentra el cromoduro microfisurado que aumentaconsiderablemente el nmero de sus fisurasreduciendo la profundidad de la mismas, (elaumento del nmero de fisuras aprox. 10veces superior al cromo convencional. foto By B.1).

CROMO DURO MICROFISURADO Y DOBLE RECUBRIMIENTO

Foto B.1

VISTA SECCIONAUMENTOS 500

Foto A

VISTA PLANTAAUMENTOS 150

Foto B

VISTA PLANTA

Foto A.1

VISTA SECCIONAUMENTOS 700

Con el cromo duro microfisurado seconsiguen mejorar algunos aspectos. Enprimer lugar el aumento de la resistencia ala corrosin debido a que a mayor nmerode fisuras y menor profundidad de las mismasimpedimos la penetra-cin de los elementoscorrosivos en el substracto y en segundo lugarla humectabilidad facilitando la aplicacinde la pelcula de aceite mejorando las

propiedades de friccin deslizante.

Otro de los avances obtenidos por TecnocromInd. S.A. en los recubrimientos metlicosduros es la combinacin de una capa denquel qumico y otra de cromo durocon lo que conseguimos la unin de lasmejores caractersticas de estos recu-brimientos, resistencia a la corrosin ydureza superficial. (foto C).

Foto C

VISTA SECCION

12

3

1- CAPA CROMO DURO e= 0,20 m/m

2- CAPA NIQUEL QUIMICO e= 0,015 m/m

3- SUBSTRATO

El Niquelado qumico es un procedimientoindustrial por el que se deposita una aleacinde Nquel-Fsforo sin ninguna fuente exteriorde corriente.Ofrece unas soluciones tcnicas excepcionalespor sus inmejorables cualidades de dureza,resistencia al desgaste, al rozamiento, a laabrasin, a la corrosinSustituye a los tratamientos electrlticosconvencionales cuando se recubren piezas deformas complicadas, huecas, irregula-resdonde existen zonas que no son accesi-bles a las lneas de corriente.Sus caractersticas ms remarcables son:a) Un espesor uniforme.Proporciona una proteccin contra la corrosinexactamente igual en todas las zonas de lapieza.Se diferencia del recubrimiento electrolticoen que ste deposita espesores muydiferentes de un punto a otro de la pieza,empezando la corrosin en stas zonas dndelos depsitos son ms dbiles.b) Unas propiedades variables segn los trata-mientos trmicos efectuados.La influencia de los tratamientos trmicos sedebe a que la deposicin del Nquel Qumicoes una aleacin, por lo que su estructuramolecular cambia en presencia de la tem-peratura. Uno de los tratamientos trmicosms usuales es el que aplicamos paraaumentar la dureza del recubrimiento quepuede alcanzar los 1.100 Vickers.Los depsitos de Nquel Qumico puedenaplicarse sobre la mayora de metales: cmofundiciones, aceros al carbono y aleados,aceros inoxidables, aluminio, cobre, cobalto,monel, nquel y aleados, oro, plata, ura-nioincluso ciertas materias plsticastermoestables como la baquelita, melamina,cermica, vidrio, siempre y cuando apliquemossobre su superficie un potente catalizador.No pueden recubrirse directamente el cinc,cadmio, plomo, bismuto, antimonio y estaoporque estos metales impiden el depsito deNquel por lo que se recubren con otro metal(ej.: cobre electroltico) para su posterior

niquelado.

El Nquel Qumico compite con el Cromo Duroen que no es necesario su posterior rectificado,pero podemos asociarlo utilizndolo comobajo-capa, o sea, dando una primera capa deNquel y seguidamente otra de cromo; elconjunto gana entonces en regularidad deespesor y conserva las excepcionalescualidades superficiales del Cromo Duro.

Puede ser utilizado como baja-capa en loscaasos del:

- Oro

- Aluminio cadmiado, estaado, plateado,doradoetc., favoreciendo as posterioressoldadurasSu utilizacin proporciona ventajas eco-nmicas, como por ejemplo:

- Ganamos peso, sustituyendo un materialaleado ligero niquelado por un aleado mspesado. De este modo en la Industria delAutomvil los aleados del aluminioniquelado permiten unos ahorros de pesoremarcables y unas ventajosas pro-piedades superficiales en cuanto a ladureza, rozamiento, resistencia aldesgaste

- Podemos tambin disminuir el precio delcoste del producto utilizando un materialcorriente niquelado antes que uno mspesado, como por ej.: la Industria Elctricareemplazando el cobre por aluminioestaado gracias a una capa anterior deNquel Qumico.

BREVE HISTORIA DELNIQUELADO QUMICO

En el departamento de Investigacin y De-sarrollo de la Central American TransportationCO., se plante el problema de protegerinteriormente los vagones cisterna utilizadosen el trasporte de productos qumicos, losque, a su vez, no se deban impurificar por losresiduos de la corrosin.

Los precios prohibitivos de los forros demateriales resistentes o de los recubrimientoselectrolticos, hicieron surgir la idea de utilizar

QU ES EL NQUEL QUMICO?

el Niquelado Qumico que elimina las ser-vidumbres elctricas (penetracin pobre,defectos en puntas, juntas, porosidad, nodosauxiliares, etc.).

Desde 1947 a 1952 un plantel de qumicos,investigadores metalrgicos, fsicos e inge-nieros lograron poner a punto todo un mtodoindustrial que comprende desde la preparacinde superfcies, hasta la regeneracin de losbaos. Dicho mtodo se conoci bajo ladenominacin de KANIGEN (KAtalitic NIquelGENneration). El mtodo se ha difundidorpidamente desde 1952 en que se inici elfuncionamiento en los EE.UU de la primerainstalacin piloto de la G.A.T. Co. En Europase introdujo en 1955-56 a travs de la Societde Rvetement Chimique (S.E.U.R.E.C.) dePars y en la actualidad existen talleres enEstados Unidos, Francia, Suiza, Gran Bretaa,Blgica, Japn, Australia, Espaa, Alemania,Yugoslavia, Italia, Hungra.

Tecnocrom Industrial adquiri este mtodoen 1965 siendo el primer licenciatario deS.E.U.R.E.C. en Espaa, actualmente estaformulacin ha sido mejorada y se continaaplicando en varios trabajos especficos.

PROPIEDADES DEL DEPSITODE NQUEL QUMICO

A) COMPOSICINNquel 90 a 92%Fsforo 8 a 10%Carbono 0,04%Oxgeno 0,0023%Nitrgeno 0,0047%Hidrgeno 0,0016%

En la actualidad, el proceso de NiqueladoQumico ha evolucionado susceptiblementeconsiguiendo depsitos de altas prestacionesque se pueden acoplar a la necesidad de cadapieza.

Podemos distinguir dos tipos de depsito enfuncin de su contenido en fsforo:

1) El que podramos llamar Nquel Clsico:recoge una concentracin de fsforo entre el6 y el 8%, presenta una resistencia a lacorrosin de media a buena y una gran resis-tencia al desgaste y a la abrasin.

2) El Nquel Tcnico: estos depsitos presentanuna concentracin del 9 al 13% en fsforo.Son los que ms se utilizan, puesto que suprincipal propiedad es la elevada resistenciaa la corrosin, al desgaste y a la abrasin. Ladensidad disminuye as como la susceptibilidadmagntica. Estos resultados se puedenmejorar con la aplicacin de post-tratamientos.

B) PROPIEDADES FSICAS

C) DUREZA

La dureza del Nquel tal y como sale del baoes 480 a 550 Vickers=49 Rockwell C=470Brinell HB. Esta dureza se puede elevarmediante un tratamiento trmico a 290cdurante 10 horas hasta los 90-1.100Vickers=67-69 Rockwell C, para depsitos apartir del 10% en fsforo.

Para piezas niqueladas que trabajan enmovimiento, rozamiento, etc,. Se recomiendaen general como temperatura lmite los 200C.En piezas estticas, de 300 a 350C.

RESISTIVIDAD ELCTRICA

60 micro-ohms/cm2/cm a 15C

PESO ESPECFICO

7,92 gr/cm3 (Ni puro=8,9 gr/cm

3)

CONDUCTIVIDAD TRMICADbilmente ferromagntico (4%), losdepsitos superiores al 8% en fsforo sonamagnticos, se transforman en magnticosdespus de un tratamiento a 200C durante6 horas.

MDULO DE ELASTICIDAD

2,00-0,10 X 104 kg/mm2

DUCTILIDADLa elongacin mxima de un recubrimientode 7-10% en fsforo y de 25 micras deespesor es del 2,2% sin agrietarse, y despusde un T.T. puede alcanzar el 6%.

PUNTO DE FUSIN

890C (Ni puro=1.455C)

En comparacin con los materiales decostruccin usuales, la dureza del Ni-P enestado de deposicin es relativamente elevada.De todos modos, esta dureza puede aumentarmediante tratamiento trmico.La dureza se puede medir nicamente conmicro-durmetros y con cargas no superioresa 100 gr.

D) ADHERENCIALos depsitos de Niquel Qumico se adhierenperfectamente a los substratos (material base)siempre y cuando las superficies estn previay correctamente preparadas.En muchos casos un tratamiento trmicomejora la adherencia. La temperatura yduracin del tratamiento depende del ob-jeto buscado.A ttulo indicativo, la tabla siguiente nos da lasmagnitudes de estos parmetros.

Los recocidos por encima de 300C, debenser efectuados en vaco.Las manchas ligeras que pueden aparecensobre las piezas, despus del tratamientotrmico, NO PUEDEN SER CONSIDERADASCOMO CAUSA DE RECHAZO.Esta resistencia alcanza su valor mximodespus de un tratamiento trmico a 650 C,lo que corresponde solamente a una durezade 600 Vickers.

E) POROSIDADDebido a su estructura amorfa, el recubri-miento de Nquel aplicado qumicamentecarece prcticamente de poros, siendosuficiente un depsito de 10 micras sobre unaprobeta de acero perfectamente pulida paraque no se manifieste ninguna porosidad. Encuanto a la ausencia de poros en comparacincon el espesor de capa, depende fun-damentalmente del tipo de bao empleado.

F) RESISTENCIA A LA ABRASINLa gran dureza del recubrimiento se traduce,en general, en una buena resistencia aldesgaste, mxime si la pieza est lubrificaday la temperatura superficial de las zonas encontacto no es superior a 200C.El comportamiento frente al desgaste dependefundamentalmente del contenido en fsforode la aleacin depositada.

1.500

1.200

900

600

300

01 2 3 4

NI-P 3%

NI-P 9-11%NI-P 10-13%

1.2.3.(T.T)

HV 0,05

20

15

10

5

0Ni-P 3% Ni-P 7% cromo duro

estado de deposicin tratada trmicamente a 400C

mg

TEMPERATURAS Y DURACIN DE LOSTRATAMIENTOS TRMICOS PARADEPSITOS QUMICOS DE NQUEL(recomendado despus de la norma NF A 91-105)

EFECTO BUSCADO TEMP. C DURACINHORAS

Mejora de adherenciasobre aleaciones ligerasMejora de adherenciasobre aceros aleadosDeshidrogenadoDureza mximaMejora de adherenciasobre aleaciones de TitanioMxima resistencia aldesgaste y a la corrosin 650

150

200

200290

400

2

1

1

410

1

La resistencia al desgaste se determinamediante el aparato TABER-ABRASER (cilindrode rozamiento CS 10, carga 9,8 N, 1.000revoluciones).

El desgaste especfico no debe ser superiora 30 mg/1.000 revoluciones.

Espesor de capa exigido, segn resistencia aldesgaste:

Ligera resistencia al desgaste > 10 micras Resistencia media al desgaste > 25 micras Alta resistencia al desgaste > 50 micras

G) COEFICIENTE DE ROZAMIENTOContrariamente al Niquel, que tiene un malcoeficiente de rozamiento, los aleados deNquel-Fosforo presentan interesantespropiedades lubrificantes.

La siguiente tabla da los coeficientes derozamiento del depsito qumico en contactocon algunos de los materiales usados, Nquel,acero y cromo.

Frecuentemente el rozamiento entre dospiezas de acero inoxidable conduce al gripado,un depsito de Nquel Qumico sobre una delas partes suprime esta dificultad.

Se recomienda que las piezas en servicioprolongado funcionen lubrificadas.

H) SOLDABILIDADLas piezas niqueladas son perfectamentesoldables con plata o aleados de plomo-estao.Una capa de 5-10 micras es suficiente parasoldar entre s aluminio o aceros inoxidables.

La soldadura con arco o al soplete no estrecomendada una vez las piezas estnniqueladas ya que el fsforo del depsito sedifumina en la soldadura y la vuelve frgil. Eneste caso es preferible soldar antes de niquelar.

I) UNIFORMIDAD Y HOMOGE-NEIDAD DE LA CAPACon tal que la solucin del bao pueda circularlibremente, y alcanzar toda la superficie de lapieza, la deposicin de la capa serperfectamente uniforme independientementedel contorno de la pieza. En los casos msdesfavorables, las variaciones de espesor seencuentran en el intervalo de 10%, lo queimplica en la mayora de las ocasiones, que sila pieza est rectificada, despus de niqueladano precisar de un rectificado posterior.

Estas propiedades son muy de tener en cuentaen aquellas piezas que por complejidad noson factibles de proceder a su rectificado.

J) RESISTENCIA A LA CORROSIN-ESPESOR DE LA CAPANumerosos ensayos han comprobado elcomportamiento muy superior de nquelqumico con relacin al electroltico, tanto a lacorrosin atmosfrica como a los agentesqumicos. En muchos casos, el compor-tamiento es superior al nquel laminado, loque se explica por ser ms noble que el niquelpuro.

Por otra parte, al ser la porosidad prcticamentenula, aporta una proteccin perfectamenteeficaz al metal subyacente que justifica losresultados obtenidos.

Segn las condiciones a las que se sometanlos recubrimientos y la configuracin superficialde las piezas se pueden recomendar cuatroespesores de capa mnimos para los cuatrotipos de resistencia a la corrosin siguientes:I Muy poca resistencia a la corrosin > 2uII Poca reistenca a la corrosin >10uIII Resistencia media a la corrosin >25u

(1)lubrificante = parafina-cloro

MATERIALES ENCONTACTO

ROZAMIENTOEN SECO

ROZAMIENTOLUBRIFICADO

(1)

Ni-fsforo/NiNi-fsforo/ Ni-fsoroNi-fsforo/CromoNi-fsforo/AceroNi-fsforo/FundicinNiquel/NiquelNiquel/CromoNiquel/AceroAcero/AceroCromo/CromoCromo/Acero

Desgaste0,450,430,380,16

DesgasteDesgasteDesgasteDesgaste

0,430,21

0,260,250,300,210,08

Desgaste0,200,200,200,200,13

Nquel qumico tal cual sale del baoNquel qumico tratado a 200CNquel qumico tratado a 400CCromado electrolticoNquel qumico tratado a 600C

TIPO DE DEPSITO ndice de Taber9,68,73,22,01,3

IV Resistencia elevada a la corrosin >50u(DIN 50 966/RAL660)

Segn el grado de resistencia a la corrosinexigido, las capas de Ni-Fsforo depositadasde forma autocataltica han de dar lossiguientes valores:

Como puede comprobarse en las tablasanteriores, a ms concentracin de fsforoen la aleacin, mayor resistencia a la corrosin,ahora bien: los tratamientos trmicosefectuados sobre Nquel Qumico, hacen bajarsensiblemente los valores obtenidos.

Como norma, podemos indicar que el NquelQumico presenta un magnfico compor-tamiento frente a los alcalis, buen compor-tamiento frente a los componentes neutros,orgnicos e inorgnicos no oxidantes y frentea la mayora de los cidos orgnicos einorgnicos diluidos, siempre y cuando el Phsea superior a 5.

APLICACIONESLas propiedades del Nquel Qumico permitenaplicarlo en aquellos casos en que el fin delrecubrimiento sea realizar una o varias de lasmisiones siguientes:

1. Resistir a la corrosin2. Resistir al desgaste3. Aumentar la dureza4. Disminuir los coeficientes de friccin5. Recuperacin de las piezas fuera de cotas6. Permitir o facilitar las soldadura

En consecuencia, las principales ventajas son:

a) Aumentar la vida til de las piezas

b) Realizar un ahorro de peso reemplazandoun metal de base pesado por otro metal msligero niquelado (aluminio, titanio, como casoparticular de aplicacin al material aeronutico).

c) Permitir el uso de materiales corrientes enlugar de materiales ms caros (acero ordinariotratado al nquel qumico en lugar de aceroinoxidable).

A continuacin se indica una lista de industriasque han adoptado el niquelado qumico, ascomo algunos ejemplos de piezas tratadas:

IIIIIIIV

-96 h

240 h480 h

12 h192 h480 h960 h

S.S ESS 0.2 S 2.0 S

-1 R

--

--

2R4R

GRADO DE

RESISTENCIA (Esp.)

DIN 50021 DIN 50018

5102550

10

8

6

4

2

0

COMPORTAMIENTO FRENTE A LA CORROSINDE DIFERENTES ALEACIONES/ESPESOR

DE CAPAS

Ni-P 7% 25

Ni-P 7% 50

Ni-P 11% 25

cromo duro 50

1.000

800

600

400

200

0Ni-P >3%

h

Ni-P 7% Ni-P 12%

COMPORTAMIENTO FRENTE A LA CORROSINDE DIFERENTES ALEACIONES

Grueso de capa = 25 DIN 50 021

Test Kesternich DIN 50 0178 (2.0)

1. Substrato2. Espesor (micras)3. Resistencia al desgaste

CARACTERISTICASBUSCADAS 4. Resistencia a la corrosin

5. Reparticin6. Resistencia bajo vibracin7. Soldadura (por medio de un metal)8. Soldadura

9. Bajo capa (antes del electrodepsito)

10. Penetracin infinita11. Garanta de espesor12. Uniformidad

Radiadores

Pistones

Caja velocidad

Rosca de apoyo

Horquilla

Pistn de freno

CARACTERISTICAS BUSCADASAPLICACINAUTOMVILES 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Al

Fe

Fe

Cu-Al

Fe

10

12

25

25

10

DIVERSOS: Carburador, engranaje, inyector, diodo alternador, decoracin plstica, vstagos, manguito o boquilla de caera.

Cigeal de diesel

PETRLEO Y MINASonda tubo derevestimiento

Material perforar

Modelado

Vlvulas de tubo ydistribuidores

Oprculos, vlvulas

Fe

Fe

Fe-Inox

Fe

Fe

Fe

DIVERSOS: Vstago de bomba, vlvula de mariposa, colgaduras, tubos para formar armaduras, vlvulas extractoras.

CARACTERISTICAS BUSCADASAPLICACINFERROVIARIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

25

25

50-75

25-75

75

25

DIVERSOS: Agitadores, autocables, calderera, convertidores de husillo, equipos de secado en seco, secadoras, filtros, extrusorade husillo, vlvula de mariposa, propulsores.

Cuba, recuperadortrmico

Bombas,filtros

Nebulizador

Toberas

Distribuidores

Moldes

Extrusin de plstico

Reactores

Transporte de sosa

Fe-Inox

Fe-Inox

Fe-Cu

Todos

Inox

Fe

Fe

Fe

Fe

CARACTERISTICAS BUSCADASAPLICACINQUMICA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

50-125

50-125

8-25

10-50

25-50

25

25-50

25-100

25-100

Cilindros

CARACTERISTICAS BUSCADASAPLICACINIMPRENTA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Fe 20-30

DIVERSOS: planchas de rodamiento de rodillos de impresin, rodillos de alimentacin para distribucin de papel. Rodillos degrabado y rodillos rotativos.

Material de arranque

Detonador

Gua de ondas

Espejo

Vlvulas

CARACTERISTICAS BUSCADASAPLICACINMILITAR 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Fe

Fe-Al

Al

Al-Be

Fe-Al

10-20

10

8-30

100-200

10-50

DIVERSOS: Espejo lser, equipos de contacto, armaduras de rel, carcasas, capotes y embases de diodos, condensadores, contactosgiratorios, discos de soporte de memoria, elementos de motores, elementos de vlvula magntica, engranajes de culadoreselectrnicos, gua de ondas y piezas de ensamblaje de radares, refrigeradores de diodos y resistencias en cermica.

Refrigerador

Tambor

Conectadorconductores

Chasis

Transistores

Selector sealAlta Frecuencia

Conectadores

Cubeta transistor

Disco memoria

Blindaje

CARACTERISTICAS BUSCADASAPLICACINELECTRNICA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Al

Al

Fe

Al-Fe

Fe

Al

Al-Fe

Fe

Al

Plst.

10

3

3

12

5

10-30

10-25

3

12

0,3

DIVERSOS: Bastidores metlicos de avin, canalizacin de fuelles, engranajes, interior de reactores, tablero de turbina, tablerode compresores, piezas de instrumentos teledirigidos, piezas de equipos hidrulicos, piezas de misiles, piezas de motor de reaccin,piezas fundidas bajo presin, piezas de entrada de aire de reactores, etc.

Mordaza

Tren aterrizaje

Hidrulica,pistn y canaladura...

Hlice

Bisagras

Casquillode ejeparaAbradable

Anillo fijo

Turbina de compresor

Tubo cadmiado

Piezas de giroscopio

CARACTERISTICAS BUSCADASAPLICACINAERONUTICA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Inox

Fe

Fe

Fe

Fe

Inox

Fe

Inox

Fe

Fe

I25-20

25+

25+

25+

10

25

25

25+

10+

10-25

ACASTILLAJE (Marina)CadenasGrilletesChaumards

AERONUTICACuadros metlicos de avinCanalizacin de fuelles mecnicosEngranajesInteriores de reactoresPalas de turbinaPalas de compresorPiezas de avin trabajadas al calorPiezas de ingenio teledirigidoPiezas de equipos hidrulicosPiezas de misilesPiezas de motor de rocketPiezas de la bomba de impulsinPiezas de tornilleraPiezas de la entrada de aire de rectoresCabezas de pistones de aluminioTubos intercambiadores trmicosTurbinas de reactoresVlvulas (compuertas) de circulacin de airey aceite

ALIMENTARIAElementos de mquinas de charcuteraPrensas de extrusin diversasMquinas para la fabricacin de margarinaMaterial de conservas

ARMAMENTOInteriores de caonesMecanismosPiezas de caones y fusilesPiezas de explosivos

BISUTERA, RELOJERA, PTICAPequeas piezasPequea tornillera

QUMICA Y PARAQUMICAAgitadoresAutocablesCaldereraDepsitos mezcladoresCambiadores de calorEquipamiento para cubasEquipos de secado en secoCentrfugasFiltrosRevestimiento de solenides(Alambres en forma de hlice)MoldesBombasPropulsoresReactoresDepsitosSecadoresVlvulas de mariposaTubosVlvulasVlvulas de bola

Extrusora de husillo

TEXTILAccesoriosCilindrosEngranajesGua-hilosHileras

DIVERSOSAplicaciones decorativasEquipos de lavado de ropa(Pressing)Material de ciruga y dentistasBombas de fuego para barcos

ELECTRICIDAD Y ELECTRNICAEquipos de conmutadoresArmadura de relCarcasasCapota y soporte de diodosChasisCompuestosCondensadoresConectador de conductoresContactos giratorios (CI)Vainas para engarzarCubetas de transistoresDiscos de soporte de memoriaElementos de motoresElementos perifricosElementos de vlvulas magnticasEngranajes de calculadores electrnicosGua de onda y piezas de ensamblaje deradaresPiezas de equipo elctricoPiezas de equipo electrnicoPiezas de conectadoresPiezas de equipos de radarRadiador para tirystorRefrigeradores de diobosResistencias en cermicaSelectores de seales alta frecuencia en AI

ENERGA ATMICACadereraCajas en vacoElementos de turbinas(Brida o disco) de compresoresRacores (boquillas roscadas)EstabilizadoresTubosVlvulas

IMPRENTAPlanchas de rodillo impresorRodillos y alimentacin para distribucin depapelRodillos de grabadoRodillos rotativos

MECNICAAbrasivos de los diamantesAparatos de distribucin

rboles de ruedasrboles de transmisinEnsamblaje de materiales mixtosAtomizadoresEjes de diferencialesBridasJaulas de rodamientos para bolasCalibresCmaras de combustinPasadores (Chavetas)Componentes para frenos hidrulicosCompresores a gasConductoresConvertidoresCuerpos de servo-motoresCilindrosDiodos para alternadoresDiscos y cilindros de aluminioElementos de indicador volumtricosElementos de bombasConterasEngranajesBrocasVainas y distribuidores de frenos hidrulicosy de aire comprimidoCorrederasInyectoresCalibresPernos metlicosPartes de mquinas de fundicinPiezas para aire acondicionadoPiezas para carburadoresPiezas de circuitos hidrulicosPiezas giroscpicasPiezas rotativasPistonesPistones para frenos de discoPoleasRacor de tuberaRecarga de piezas estropeadasGrifera (cuerpos rodantes, esferas)Rodillos de estampacinSegmentosFuelles mecnicosTimbresVarillas y cuerpos de husillosTuberas de gasoilTurbinas de ventiladoresCigeales de dieselTornillera

PETRLEOPiezas de equipo de material para perforarPiezas de material de refineraVlvulasTuberas

PLSTICOSCuerpos de extrusinExtrusionador sobre plsticoMaterial para el MoldeoMoldesPlacas de extrusinTornillos de extrusin

EN QU INDUSTRIAS Y SOBRE QU PIEZAS SE PUEDE UTILIZAR EL NIQUELQUMICO?

CAM DEL MIG, 10-12 - 08349 CABRERA DE MAR (BARCELONA)Tels. 34 93 754 09 30 - Fax 34 93 759 31 85 - E-mail: tecnocrom@smc.es

TECNOCROM INDUSTRIAL S.A.CROMO DURO Y NIQUEL QUIMICO