Обычное электролитическое никелирование применяют для защитно-декоративных целей. в состав электролита, применяемого в этом случае, входят: сернокислый никель, сернокислый натрий, сернокислый магний, хлористый натрий, борная кислота. В зависимости от состава электролита используют различные режимы: плотность тока от 0,5 до 5 a/дм², температура от 20 до 50°. Выход по току довольно большой, достигает 90-95%.

Никелевое покрытие, получаемое в указанном электролите, имеет низкие механические свойства и потому не используется для восстановления изношенных деталей. В последнее время внедряется твердое износостойкое никелирование, которое во многих случаях оказывается более выгодным, чем хромирование.

Твердое никелирование можно производить электролитическим и химическим способами.

Электролитическое твердое никелирование осуществляется в электролите, содержащем сернокислый никель, хлористый никель, фосфорную кислоту и гипофосфит натрия. Из электролита, не содержащего гипофосфита натрия, осаждается обычное никелевое покрытие, не содержащее фосфора. Присутствие гипофосфита в электролите обеспечивает осаждение на катоде (детали) фoсфорно-никелевых сплавов. С увеличением концентрации гипофосфита в электролите от 0,05 до 5-10 г/л повышается содержание фосфора в покрытии от 0,12 до 10-13%. С увеличением же содержания фосфора в покрытии растет его твердость от 32 HRc. (при отсутствии фосфора) до 57 HRc (при 1,3-1,5% фосфора). Дальнейшее повышение содержания фосфора не увеличивает твердocти. Фосфорная кислота оказывает стабилизирующее влияние на содержание гипофосфита в электролите и содержание фосфора в покрытии.

Электролит для твердого никелирования имеет следующий оптимальный состав: 180-220 г/л NiSO₄.7H₂O; 25-35 г/л NICI₂. бН₂O; 30-40 г/л Н₃РO₄ и 5-10 г/л NaH₂PO₂. Режим работы: рН 1,0-2,5; t° = 75-7-90° С; D = = 8-7- 12 a/дм².

Рассеивающая способность электролита твердого никелирования значительно лучше, чем у стандартного электролита, хромирования, и почти не отличается от рассеивающей способности обычного электролита никелирования.

Скорость отложения покрытия из твердого никеля 0,07-0,1 мм/ч, т. е. в 3-4 раза выше, чем при хромировании, а потребная мощность во столько же раз ниже.

Химический способ твердого никелирования заключается в выделении никеля из водных растворов его солей (сернокислый никель, хлористый никель или сернокислый никель – аммоний) с помощью химических препаратов-восстановителей. Одним из наиболее сильных восстановителей является соль фосфорноватистой кислоты (гипофосфит).

Наряду с основными компонентами, в растворе coдepжатся буферные вещества, препятствующие резкому снижению рН раствора вследствие образования кислоты. В качестве буферных веществ применяют ацетат натрия, гликолевокислый натрий или муравьинокислый натрий. Температура раствора 90-92° С, pH 6,5-5,0.

Так как восстановление никеля происходит на поверхности детали, толщина отлагающегося слоя никеля на всех участках поверхности совершенно одинакова независимо от конфигурации детали.

Процесс химического никелирования допускает большую (в 30-50 раз), чем при электрическом никелировании, плотность загрузки ванны.

Плотность загрузки (А) ванны и продолжительность (t) химического твердого никелирования рассчитывают по эмпирическим формулам.

А = ~ дм2/л (130) и t=+tt, (131)

где а - толщина слоя в мк.

Покрытие из твердого никеля практически не имеет пор. Термическая обработка путем нагрева до 400° с при часовой выдержке повышает сцепляемость и твердость фосфорно-никелевого покрытия до 67 Rc. При этом пористость оказывается примерно такой же как после обычного никелирования. Пластичность никелевых покрытий мало отличается от пластичности хромовых покрытий.

Коррозионная стойкость твердых никелевых покрытий в атмосферных условиях и в водопроводной воде выше, чем у хромовых и обычных никелевых покрытий.

Покрытие слоем твердого никеля не снижает усталостной прочности стали, термическая же обработка (нагрев до 400° при часовой выдержке), наоборот, резко снижает (до 45%) ее.

Коэффициент трения твердого никеля по чугуну и стали 30% ниже коэффициента трения хрома по тем же материалам, а при трении по бронзе несколько выше.

Износостойкость твердого никелевого покрытия примерно вдвое меньше, чем у хромового, однако сопряженную стальную поверхность оно изнашивает вдвое меньше, чем хромовое. Вместе с тем в условиях трения (по стали) с граничной смазкой твердое никелевое покрытие выдерживает (до заедания) вдвое большую нагрузку, чем гладкое хромовое покрытие.