• Elevata durezza
  • Alta resistenza all’abrasione
  • Alta resistenza alla corrosione
  • Conducibilità elettrica
  • Costi inferiori rispetto ad un rivestimento similceramico
  • Uniformità di deposizione
  • Assenza totale di rettifica iniziale e finale
  • Assenza di sabbiatura
  • Tempi di consegna rapidi
  • Assenza di lavorazioni aggiuntive quali rettifica e lappatura

Il codeposito Nichel Chimico-Carburo di Silicio (NiSiC) assicura al particolare da esso rivestito un’elevata durezza mantenendo comunque proprietà di elevata resistenza alla corrosione. Queste due qualità hanno permesso di poter utilizzare il codeposito Nichel chimico – Carburo di Silicio(NiSiC) come più che valida alternativa a molti altri rivestimenti come il Cromo o il Carburo di Tungsteno.

Infatti nella pratica industriale ed in particolare nella fabbricazione di valvole, destinate ad impianti dove è importante la resistenza all’usura, necessaria nell’utilizzo di gas con alte percentuali di sabbia, si è imposto l’uso di depositi estremamente duri ma che sfortunatamente non hanno una resistenza alla corrosione. Da qui la necessità di utilizzare un rivestimento caratterizzato da un’elevata durezza mantenendo comunque proprietà di elevata resistenza alla corrosione.

Descrizione del trattamento

Sospendendo in soluzione particelle submicroniche di Carburo di Silicio in un bagno di Nichel Chimico si ottiene un deposito in cui una matrice di Nichel Chimico ingloba delle particelle finemente disperse di Carburo di Silicio. Ne risulta un codeposito con elevata durezza superficiale grazie alla presenza delle particelle di Carburo di Silicio affioranti, che nello stesso tempo continua ad esercitare il suo effetto protettivo proprio del deposito di Nichel Chimico, derivandone quindi un’elevata resistenza all‘usura ed alla corrosione.

Nello specifico il codeposito Nichel chimico-Carburo di Silicio (NiSiC) richiede tecniche particolari nella conduzione del processo in modo da assicurare una dispersione omogenea nella matrice di Nichel chimico. Il problema è stato tecnicamente risolto da Deltar con la possibilità di effettuare le più svariate forniture grazie a speciali attrezzature di propria progettazione e realizzazione. Dal momento che il codeposito ottenuto è basato sullo stesso principio del processo di deposizione della nichelatura chimica ad alto fosforo (Enp1012), lo spessore che si otterrà è costante, escludendo la rettifica dopo il trattamento di deposizione.

Il  codeposito Nichel Chimico-Carburo di Silicio(NiSiC) è continuo ed omogeneo su tutte le superfici “bagnate”, presentando le medesime caratteristiche su tutta la sua estensione, al contrario dei depositi ceramici ed elettrolitici limitati dalle geometrie dei particolari da trattare, da fenomeni di tipo “Gabbia di Faraday”, da zone con sottosquadri e parti interne o fori ciechi.

Caratteristiche

Le indicazioni fornite sono limitate ad alcuni dati sintetici. Deltar si rende ovviamente disponibile all’effettuazione di prove concordando un programma che consenta di migliorare la conoscenza tramite l’ottenimento di valori di test su prodotti campione specifici. Limitandosi ad alcune caratteristiche salienti, nella Tabella 1 sotto riportata sono illustrate alcune indicazioni relative a tre diversi depositi: Nichel chimico (Ni), Carburo di Tungsteno (WC) e Codeposito di Nichel chimico + Carburo di Silicio (Ni + SiC).

Tipo di deposito Spessore deposito Occorre rettifica finale Spessore finale Durezza senza T.T. Durezza finale Rapporto di costo
µ µ Hv Hv %
Ni 75 NO 75 550 1050 20
WC 150 - 300 SI 80 - 150 > 1300 > 1300 100
Ni+Sic 30 - 50
ottimale
NO 30 - 50 - > 1300 60

E’ da considerare inoltre che l’aderenza dei depositi ceramici sul substrato di acciaio al carbonio è:

  • Nichel chimico ≥ 28.000psi
  • Carburo di Tungsteno ≥ 10.000psi
  • Cromo duro ≥ 10.000psi
  • Deposizione su ogni substrato
  • Spessori ottenibili fino a 30 – 50 µ (in casi particolari è possibile ottenere spessori molto più elevati
  • Durezza > 1.300 Hv
  • Corrosione: ottima resistenza (ASTM B117)
  • Adesione > 28.000 psi / mm2
  • Indice abrasione Taber 0,2
  • Frizione in condizioni lubrificate: 0,13
  • Frizione in condizioni non lubrificate: 0,3

Il codeposito Nichel Chimico-Carburo di Silicio (NiSiC) viene attualmente utilizzato nelle applicazioni dove è richiesta una grande resistenza all’usura, un basso coefficiente d’attrito ed una resistenza alla corrosione; ad esempio nel settore chimico e petrolchimico è impiegato come rivestimento su valvole a tenuta metal-to-metal, siano esse valvole a sfera, gate, slab o expanding, saracinesca o farfalla.

La rapidità di esecuzione e la totale assenza di lavorazioni meccaniche aggiuntive, unite a un costo assolutamente interessante e soprattutto alle qualità proprie del rivestimento, hanno contribuito in maniera determinante al suo utilizzo in larga scala.

Il processo è in sintesi l’immersione dei particolari in soluzioni di Nichel Chimico in cui è disperso il Carburo di Silicio. Il pezzo immerso nel bagno ne esce con un rivestimento di Nichel Chimico commisto di particelle di Carburo di Silicio,  la cui dispersione varia da un 20% ad un 30% in peso inglobato nella matrice.
La durezza del Carburo di Silicio (SiC) è superiore ai 2000Hv, la durezza del deposito risultante è molto elevata e arriva a superare quella del carburo di tungsteno (WC), attestandosi  su valori superiori ai 1400Hv (questa è la durezza del pacchetto e non delle particelle affioranti le quali determinano la resistenza all’abrasione/erosione).

Alcuni esempi di lavorazioni