ITCO20090030A1 - Coperture multistrato nichel-fosforo e processi per realizzare le stesse - Google Patents
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Description
DESCRIZIONE
BACKGROUND
La presente scoperta si riferisce in linea di massima ad una copertura multistrato nichel-fosforo formata mediante deposizione per riduzione. La deposizione per riduzione è una reazione autocatalitica utilizzabile per depositare una copertura di metallo su un substrato. A differenza della galvanostegia non è necessario far passare una corrente elettrica attraverso la soluzione per creare un deposito. Questa tecnica di placcatura viene solitamente impiegata per evitare la corrosione e l'usura. La nichelatura per riduzione presenta numerosi vantaggi rispetto alla galvanostegia. Questa tecnica, che non presenta problemi legati alla densità di flusso e all'alimentazione elettrica, assicura un deposito regolare della geometria del pezzo, e con la preliminare applicazione di un catalizzatore idoneo, può essere impiegata sulle superfici non conduttive.
La nichelatura per riduzione, con l'impiego di agenti riducenti al fosforo, quali gli ipofosfiti, è un metodo di placcatura consolidato che assicura un deposito continuo di una copertura di una lega di nichelfosforo su substrati metallici o non, evitando l'applicazione di una corrente di placcatura elettrica esterna. Questo si ottiene semplicemente immergendo il substrato desiderato in una soluzione di nichelatura acquosa alla presenza di un agente riducente contenente fosforo e nelle condizioni appropriate previste per la nichelatura per riduzione.
Le leghe di nichel contenenti fosforo, realizzate con la nichelatura per riduzione, rappresentano preziosi depositi per coperture industriali dotati di caratteristiche particolarmente apprezzate, quali resistenza alla corrosione e durezza. Queste vengono solitamente realizzate con la reazione della nichelatura per riduzione che produce la lega sotto forma di un deposito su un substrato idoneo. Tuttavia, questo processo comporta sempre l'iniziale deposizione di un solo strato e i tentativi non andati a buon fine di ottimizzare le caratteristiche di corrosione, duttilità e aderenza di tale strato. Ad esempio, un trattamento termico viene spesso applicato per creare un legame metallurgico tra la copertura di nichel-fosforo ottenuta per riduzione e il substrato metallico di base al fine di ottimizzare l'aderenza. Comunque, il trattamento termico può compromettere gravemente altre proprietà quali, durezza, resistenza alla corrosione e all'usura, duttilità e resistenza alle sollecitazioni e alla fatica.
Ne consegue quindi la necessità di processi e coperture migliori che ottimizzino la resistenza alla corrosione, duttilità e proprietà adesive. BREVE RIEPILOGO
Qui di seguito vengono illustrati i processi per la realizzazione di una copertura multistrato su un substrato metallico di base. In una forma di realizzazione, il processo consiste nella deposizione per riduzione comprendente l'immersione di un substrato metallico di base in un primo bagno di placcatura composto da una sorgente di cationi di nichel e un agente riducente contenente fosforo in quantitativi sufficienti a realizzare un primo strato composto da una percentuale di fosforo compresa tra circa il 4 e il 6% del peso dove il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel; nel riscaldamento del primo strato e del substrato metallico di base ad una temperatura superiore a 500°C per legare metallurgicamente il primo strato al substrato metallico di base; e nell'immersione del primo strato in un secondo bagno di placcatura comprendente una sorgente di cationi di nichel e un agente riducente contenente fosforo in quantitativi sufficienti a realizzare un secondo strato composto da una percentuale di fosforo compresa tra circa l'8 e il 12% del peso dove il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel. Il componente di una turbina comprende un primo strato di nichel legato metallurgicamente ad una superficie del componente della turbina; il primo strato di nichel contiene una percentuale di fosforo compresa tra il 4 e il 6% circa del peso, dove il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel; e un secondo strato di nichel depositato sul primo strato, nel secondo strato contenente fosforo in una percentuale compresa tra l'8 e il 12% circa del peso, il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel, dove il primo e il secondo strato sono formati mediante deposizione per riduzione.
Un substrato in acciaio al carbonio o a basso tenore di lega comprende un primo strato di nichel legato metallurgicamente ad una superficie del componente della turbina; il primo strato di nichel contiene una percentuale di fosforo compresa tra il 4 e il 6% circa del peso, dove il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel; e un secondo strato di nichel depositato sul primo strato, nel secondo strato contenente fosforo in una percentuale compresa tra l'8 e il 12% circa del peso, il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel, dove il primo e il secondo strato sono formati mediante deposizione per riduzione.
La scoperta può essere compresa più rapidamente facendo riferimento alla seguente descrizione dettagliata delle varie funzioni della scoperta e ai relativi esempi allegati.
DESCRIZIONE DETTAGLIATA
Il presente documento illustra una copertura multistrato nichel-fosforo che ottimizza l'aderenza e altre proprietà quali, durezza, resistenza alla corrosione e all'usura, duttilità, resistenza alle sollecitazioni e alla fatica, proprietà magnetiche e altre simili. Il presente documento illustra anche i processi per la realizzazione della copertura multistrato di nichel-fosforo su un substrato metallico di base come ad esempio il componente di una turbina. La copertura multistrato di nichel-fosforo generalmente comprende un primo strato di nichel-fosforo composto da una percentuale di fosforo compresa tra circa il 4 e il 6% del peso, dove il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel legato metallurgicamente al substrato metallico di base mediante un trattamento termico. Un secondo strato di nichel-fosforo è depositato sul primo strato dopo l'attivazione della superficie. Il secondo strato di nichel-fosforo contiene una percentuale di fosforo compresa tra l'8 e il 12% circa del peso, dove il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel. Per alcune applicazioni è possibile aggiungere ulteriori strati di nichel-fosforo. Lo strato aggiuntivo può essere aggiunto dopo il primo e il secondo strato e/o tra i due strati. Il processo per la realizzazione degli strati comprende un processo di deposizione per riduzione del nichel.
Il processo di deposizione per riduzione del nichel per la realizzazione della copertura multistrato di solito prevede l'immersione del substrato metallico di base in una soluzione di deposizione multipla per riduzione. Le soluzioni di deposizione per riduzione comprendono una sorgente di nichel e almeno un agente riducente contenente fosforo come descritto di seguito. Eventualmente, le soluzioni di deposizione, ossia i bagni, possono comprendere anche agenti tampone, agenti complessanti, stabilizzatori, sostanze per brillantaggio e additivi simili, comunemente impiegati nelle soluzioni di deposizione per riduzione.
Prima della deposizione per riduzione, la superficie del substrato metallico di base può essere inizialmente trattata per irruvidire la superficie e aumentare l'area della superficie disponibile. In questo modo, è possibile migliorare l'aderenza. Il substrato metallico di base viene quindi immerso in un primo bagno di placcatura contenente la sorgente di cationi di nichel e almeno un agente riducente contenente fosforo. La composizione del bagno e le condizioni operative sono selezionate in modo da fornire uno strato contenente una percentuale di fosforo compresa tra il 4 e il 6% circa del peso, dove il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel. Lo strato rivestito viene quindi sottoposto ad un trattamento termico per favorire la formazione di un legame metallurgico tra il primo strato e il substrato metallico di base, ottimizzando così l'aderenza.
Il processo di riscaldamento termico in genere prevede che il substrato rivestito venga sottoposto a temperature superiori a 500°C per un periodo compreso tra 30 minuti e diverse ore. In una forma di realizzazione, l'intervallo di temperatura è compreso tra 550 e 700°C e la durata del trattamento è compresa nell'intervallo da un'ora a 60 ore. Come abbiamo descritto nel background, il trattamento termico può modificare le proprietà meccaniche della copertura. Questo è dovuto alla precipitazione del fosfuro di nichel che può verificarsi durante il trattamento termico. Tuttavia, mantenendo un livello di fosforo relativamente basso nella copertura, l'entità delle precipitazioni di fosfuro di nichel viene ridotta al minimo ottimizzando l'aderenza. In una forma di realizzazione, il trattamento termico può essere effettuato in un'atmosfera inerte quale l'argon o l'azoto per limitare al minimo l'ossidazione.
Il primo strato viene quindi trattato per attivare la superficie. L'attivazione superficiale del primo strato di solito comprende il trattamento con 30% del volume di acido cloridrico concentrato (37% del peso) in acqua a 20°C per cinque minuti. In alternativa, la soluzione di attivazione può contenere 33 g/l di idrogenodifluoruro di ammonio (5 – 50 g/l). Agli esperti del settore, deve essere chiaro che il trattamento non si limita all'HCl e potrebbe essere effettuato con altri acidi minerali quali acido nitrico, acido fosforico, cloruro di ferro, ecc.
Il substrato così trattato con il primo strato rivestito di nichel-fosforo viene quindi immerso in un secondo bagno di placcatura contenente la sorgente di cationi di nichel e almeno un agente riducente contenente fosforo. La composizione del bagno e le condizioni operative sono selezionate in modo da fornire uno strato contenente una percentuale di fosforo compresa tra il 8 e il 12% circa del peso, dove il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel. Lo strato non viene trattato termicamente in modo che la struttura multistrato offra massima aderenza senza degradazione del secondo strato. Di conseguenza, vengono così ottimizzate le caratteristiche utili di durezza, resistenza alla corrosione e all'usura, duttilità, resistenza alle sollecitazioni e alla fatica, proprietà magnetiche e altre simili del secondo strato, mentre l'intera struttura offre i vantaggi del trattamento termico che ottimizza l'aderenza al substrato metallico di base.
Non sono previsti limiti per gli spessori del primo e del secondo strato. Alcuni spessori di esempio sono: 0,0127 - 0,127 mm per il primo strato e 0,0508 - 0,254 mm per il secondo strato.
La sorgente di nichel solitamente comprende qualsiasi sale di nichel solubile o semisolubile in acqua, usato solitamente. Le sorgenti idonee di cationi di nichel sono i sali di nichel comprendenti, fra gli altri, solfati, cloruro, ammidosolfati, acetati e relative miscele o altri sali di nichel aventi anioni compatibili con il sistema di deposizione per riduzione. Una sorgente particolarmente conveniente dei cationi di nichel è l'ipofosfito di nichel. L'impiego di questa sorgente di nichel offre inoltre l'agente riducente ipofosfito e consente l'uso di un sola sorgente per i componenti dei due bagni di placcatura, anzichè due diverse sorgenti di nichel e agente riducente ipofosfito. Le concentrazioni dei cationi di nichel mantenute nel bagno possono variare, ma di solito, sorgenti di cationi di nichel sufficienti sono comprese entro determinati intervalli ottimali. Ad esempio, la sorgente di cationi di nichel da aggiungere al bagno deve essere sufficiente a fornire una concentrazione di cationi di nichel compresa tra 0,05 e 0,2 M mole per litro.
Composti idonei contenenti fosforo possono comprendere ipofosfiti o acido ipofosforico. L'agente riducente ipofosfito utilizzato nei bagni può essere uno di quelli tradizionalmente impiegati per la nichelatura per riduzione. Alcuni esempi di idrofosfiti idonei sono l'ammonio, il litio, il sodio, il potassio, il magnesio, il calcio, lo stronzio e le relative miscele. Il quantitativo di agente riducente impiegato nel bagno di placcatura deve essere almeno sufficiente a ridurre in modo stechiometrico i cationi di nichel nella reazione per riduzione a metalli liberi e tale concentrazione è solitamente compresa nell'intervallo tra circa 10 e 50 grammi/litro (g/l). Per la prima soluzione di placcatura, la concentrazione dell'agente riducente contenente fosforo è solitamente compresa nell'intervallo tra circa 10 e 50 g/l, mentre nel secondo bagno di placcatura, la concentrazione dell'agente riducente contenente fosforo è solitamente compresa nell'intervallo tra circa 10 e 40 g/l. Nella pratica normale, l'agente riducente può essere rifornito durante la reazione.
Come descritto in precedenza, oltre alla sorgente di cationi di nichel e agli agenti riducenti contenenti fosforo, la soluzione di deposizione per riduzione può contenere un agente per la regolazione del pH, un agente complessante, un tampone, un tensioattivo, uno stabilizzatore e additivi simili. comunemente usati nelle soluzioni di placcatura. Particolari agenti di regolazione del pH che si sono dimostrati adatti all'uso in questa scoperta comprendono, fra gli altri, gli idrossidi metallici alcalini e gli idrossidi di terra alcalina, ad esempio l'idrossido di sodio o l'idrossido di potassio.
In generale, l'agente per la regolazione del pH viene aggiunto alla soluzione per regolare il pH della soluzione. In generale, l'agente per la regolazione del pH può essere aggiunto alla soluzione per ottenere un pH compreso tra 3,5 e 7 e in altre forme di realizzazione, il pH è compreso tra 4,5 e 6..
Un agente complessante è una sostanza contenuta nella soluzione di deposizione per riduzione in grado di realizzare un composto di coordinazione con un altro materiale della soluzione. Quando è presente nella soluzioni di deposizione per riduzione di questa scoperta, l'agente complessante coadiuva l'azione degli ioni metallici per aumentare la stabilità della soluzione.
Gli agenti complessanti utilizzabili ai fini di questa scoperta comprendono gli amminoacidi, gli ossiacidi o altri sali d'ammonio. Altri agenti complessanti utilizzabili comprendono i sali di pirofosfato, l'acido pirofosforico, i sali d'ammonio dell'acido pirofosforico. Esempi particolari comprendono l'acido succinico, l'acido malico, la glicina, l'acido tartarico, l'acido citrico o i relativi sali d'ammonio. In modo analogo all'agente per la regolazione del pH, preferibilmente un agente complessante quando è presente nella soluzione non coadiuva l'azione degli ioni metallici alcalini. In una particolare forma di realizzazione, un agente complessante composto da acido citrico e idrossido d'ammonio è presente nella soluzione di deposizione.
Come impiegato in questa scoperta, è possibile aggiungere un tampone alla soluzione di deposizione per riduzione al fine di mantenere il pH della soluzione entro un intervallo desiderato. Gli agenti tampone utilizzabili ai fini di questa invenzione comprendono l'acido borico, i sali d'ammonio e le relative miscele.
Oltre agli ingredienti di cui sopra, la soluzione di deposizione per riduzione può comprendere anche uno o più tensioattivi e uno o più stabilizzatori. È possibile scegliere qualsiasi tensioattivo idoneo all'impiego in questa scoperta, a condizione che esso non influisca negativamente sul processo di placcatura. In molte applicazioni, i tensioattivi potrebbero non essere necessari.
Anche l'impiego di un stabilizzatore è opzionale nella presente scoperta. Gli stabilizzatori utilizzabili comprendono, fra gli altri, composti solforosi organici bivalenti. Specifici esempi di stabilizzatori sono la tiourea e la saccarina.
Il quantitativo di ciascun ingrediente presente nella soluzione di deposizione per riduzione può dipendere dalla specifica applicazione. Per soli fini esemplificativi e senza limite alcuno alla presente scoperta, di seguito sono elencati i relativi quantitativi di ciascun ingrediente che può essere presente nella soluzione di deposizione:
Componente Primo bagno di Secondo bagno di placcatura placcatura
Nichel 6 g/l 6 g/l
Fosforo 30 g/l 30 g/l
Un vantaggio è rappresentato dal fatto che la nuova copertura fornisce proprietà migliori rispetto ai metodi precedenti, almeno a livello di aderenza, corrosione e duttilità. Le coperture possono essere applicate su metalli di base relativamente economici per garantire la resistenza alla corrosione. Ad esempio, molti componenti delle turbine sono composti da leghe a base di nichel che sono relativamente costose. La presente invenzione fornisce una copertura utilizzabile per sostituire il materiale base in lega a base di nichel con acciai al carbonio o a basso tenero di lega, decisamente più economici. Le prestazioni offerte dal substrato così rivestito sono analoghe a quelle del substrato in lega a base di nichel.
Ricapitolando, l'oggetto della presente invenzione comprende (come indicato nella Rivendicazione 1), ad esempio, un processo di deposizione per riduzione per la realizzazione di una copertura multistrato su un substrato metallico di base, il processo prevede: immersione di un substrato metallico di base in un primo bagno di placcatura composto da una sorgente di cationi di nichel e un agente riducente contenente fosforo in quantitativi sufficienti a realizzare un primo strato composto da una percentuale di fosforo compresa tra circa il 4 e il 6% del peso dove il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel; riscaldamento del primo strato e del substrato metallico di base ad una temperatura superiore a 500°C per legare metallurgicamente il primo strato al substrato metallico di base; e immersione del primo strato in un secondo bagno di placcatura comprendente una sorgente di cationi di nichel e un agente riducente contenente fosforo in quantitativi sufficienti a realizzare un secondo strato composto da una percentuale di fosforo compresa tra circa l'8 e il 12% del peso dove il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel. Il processo della Rivendicazione 1, nel quale la sorgente dei cationi di nichel nel primo e/o secondo bagno di placcatura comprende i sali di nichel selezionati dal gruppo composto da solfati, cloruro, ammidosolfati, acetati e relative miscele. Il processo della Rivendicazione 1, nel quale la sorgente dei cationi di nichel nel primo e/o secondo bagno di placcatura è l'ipofosfito di nichel. Il processo della Rivendicazione 1, nel quale l'agente riducente contenente fosforo nel primo e/o secondo bagno di placcatura comprende un sale ipofosfito o acido ipofosforico. Il processo della Rivendicazione 1, nel quale l'agente riducente contenente fosforo nel primo e/o secondo bagno di placcatura comprende i sali di ipofosfito selezionati dal gruppo composto da ammonio, litio, sodio, potassio, magnesio, calcio, stronzio e relative miscele. Il processo della Rivendicazione 1, nel quale il primo e/o secondo bagno di placcatura comprendono anche un agente per la regolazione del pH, un agente complessante, un tampone, un tensioattivo o uno stabilizzatore. Il processo della Rivendicazione 1, nel quale è previsto il riscaldamento del primo strato e del substrato metallico di base in un'atmosfera inerte. Il processo della Rivendicazione 1, nel quale la concentrazione dell'agente riducente contenente fosforo nel primo e/o secondo bagno di placcatura è compresa tra circa 10 grammi per litro (g/l) e 50 g/mole per litro. Il processo della Rivendicazione 1, comprendente anche l'attivazione superficiale del primo strato dopo il riscaldamento dello strato stesso e prima della sua immersione nel secondo bagno di placcatura. Il processo della Rivendicazione 9, nel quale l'attivazione superficiale comprende il contatto del primo strato con un acido protico. Il processo della Rivendicazione 9, nel quale l'attivazione superficiale comprende il contatto del primo strato con un acido protico e idrogenodifluoruro di ammonio. Il processo della Rivendicazione 1, nel quale il substrato metallico di base comprende l'acciaio al carbonio. Il processo della Rivendicazione 1, nel quale il substrato metallico di base indica il componente di una turbina. Il processo della Rivendicazione 1, nel quale il substrato metallico di base è composto da acciaio al carbonio o a basso tenore di lega.
L'oggetto della presente invenzione comprende (come indicato nella Rivendicazione 15) il componente di una turbina, comprendente: un primo strato di nichel legato metallurgicamente ad una superficie del componente della turbina; il primo strato di nichel contiene una percentuale di fosforo compresa tra il 4 e il 6% circa del peso, dove il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel; un secondo strato di nichel depositato sul primo strato, il secondo strato contenente fosforo in una percentuale compresa tra l'8 e il 12% circa del peso, in cui il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel e dove il primo e il secondo strato sono formati mediante deposizione per riduzione. Il componente della turbina di cui alla Rivendicazione 15, nel quale tale componente è in acciaio al carbonio. Il componente della turbina di cui alla Rivendicazione 15, nel quale il primo strato ha uno spessore di 0,0127 - 0,127 mm e il secondo di 0,0508 - 0,254 mm. Un substrato in acciaio al carbonio o a basso tenore di lega comprendente un primo strato di nichel legato metallurgicamente ad una superficie del componente della turbina; il primo strato di nichel contiene una percentuale di fosforo compresa tra il 4 e il 6% circa del peso, dove il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel; e un secondo strato di nichel depositato sul primo strato, nel secondo strato contenente fosforo in una percentuale compresa tra l'8 e il 12% circa del peso, in cui il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel e dove il primo e il secondo strato sono formati mediante deposizione per riduzione. Il componente della turbina di cui alla Rivendicazione 18, nel quale il primo strato ha uno spessore di 0,0127 - 0,127 mm e il secondo di 0,0508 - 0,254 mm.
Occorre osservare che il termine "primo", "secondo" e così via nel presente documento sono usati non per indicare un ordine, quantità o importanza, ma per distinguere fra loro i vari elementi. I termini "un", "uno" e "una" non indicano un limite di quantità, ma piuttosto la presenza di almeno uno dei componenti in oggetto. Il termine "circa" utilizzato in relazione ad una quantità è comprensivo del valore indicato e assume il significato che si desume dal contesto (ad esempio, comprende la tolleranza di errore legata alla misurazione della specifica quantità). Occorre osservare che tutti gli intervalli indicati in questo documento comprendono i relativi valori di delimitazione e sono indipendentemente combinabili. Tutti i valori, parti, rapporti e percentuali utilizzati nel presente documento sono riferiti al peso, se non diversamente indicato.
Sebbene l'invenzione sia stata descritta in riferimento alle relative forme di realizzazione, risulterà chiaro agli esperti del settore che possono essere apportate varie modifiche e che i relativi element i possono essere sostituiti con componenti equivalenti senza scostarsi dall'applicazione dell'invenzione. Inoltre, è possibile apportare numerose modifiche per adattare una particolare situazione o materiale alle istruzioni dell'invenzione senza scostarsi dalla sua applicazione essenziale. Pertanto, la presente invenzione non deve intendersi limitata alle particolari forme di realizzazione indicate come quelle migliori per mettere in pratica quest'invenzione, ma comprenderà tutte le forme di realizzazione che rientrino nel campo d'applicazione delle rivendicazioni allegate.
Claims (10)
- RIVENDICAZIONI 1. Un processo di deposizione per riduzione per la realizzazione di una copertura multistrato su un substrato metallico di base, il processo prevede: - immersione di un substrato metallico di base in un primo bagno di placcatura composto da una sorgente di cationi di nichel e un agente riducente contenente fosforo in quantitativi sufficienti a realizzare un primo strato composto da una percentuale di fosforo compresa tra circa il 4 e il 6% del peso dove il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel; - riscaldamento del primo strato e del substrato metallico di base ad una temperatura superiore a 500°C per legare metallurgicamente il primo strato al substrato metallico di base; e - immersione del primo strato in un secondo bagno di placcatura comprendente una sorgente di cationi di nichel e un agente riducente contenente fosforo in quantitativi sufficienti a realizzare un secondo strato composto da una percentuale di fosforo compresa tra circa l'8 e il 12% del peso dove il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel. 2. Il processo della Rivendicazione 1, nel quale la sorgente dei cationi di nichel nel primo e/o secondo bagno di placcatura comprende i sali di nichel selezionati dal gruppo composto da solfati, cloruro, ammidosolfati, acetati, ipofosfito e relative miscele. 3. Il processo di una delle precedenti rivendicazioni, nel quale l'agente riducente contenente fosforo nel primo e/o secondo bagno di placcatura comprende un sale ipofosfito o acido ipofosforico. 4. Il processo di una delle precedenti rivendicazioni, nel quale è previsto il riscaldamento del primo strato e del substrato metallico di base in un'atmosfera inerte. 5. Il processo di una delle precedenti rivendicazioni, nel quale la concentrazione dell'agente riducente contenente fosforo nel primo e/o secondo bagno di placcatura è compresa tra circa 10 grammi per litro (g/l) e 50 g/mole per litro. 6. Il processo di una delle precedenti rivendicazioni, comprendente anche l'attivazione superficiale del primo strato portandolo a contatto di un acido protico dopo il riscaldamento dello strato stesso e prima della sua immersione nel secondo bagno di placcatura. 7. Il processo di una delle precedenti rivendicazioni, nel quale il substrato metallico di base è composto da acciaio al carbonio o a basso tenore di lega. 8. La superficie del componente di una turbina, composta da: un primo strato di nichel legato metallurgicamente ad una superficie del componente della turbina; il primo strato di nichel contiene una percentuale di fosforo compresa tra il 4 e il 6% circa del peso, dove il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel; e un secondo strato di nichel depositato sul primo strato, il secondo strato contiene fosforo in una percentuale compresa tra l'8 e il 12% circa del peso, in cui il bilanciamento è dato essenzialmente dal nichel e dove il primo e il secondo strato sono formati mediante deposizione per riduzione. 9. La superficie del componente della turbina di cui alla Rivendicazione 8, nel quale tale componente è in acciaio al carbonio. 10. La superficie del componente della turbina di una delle precedenti rivendicazioni, nel quale il primo strato ha uno spessore di 0,0127 - 0,127 mm e il secondo di 0,0508 - 0,254 mm. CLAIMS / RIVENDICAZIONI 1. An electroless plating process for forming a multilayered coating on a base metal substrate, the process comprising: - contacting a base metal substrate with a first plating bath comprising a source of nickel cations and a phosphorous containing reducing agent in amounts effective to form a first layer comprising about 4 to about 6 weight percent phosphorous with the balance being essentially nickel; - heating the first layer and the base metal substrate to a temperature greater than 500°C to metallurgically bond the first layer to the base metal substrate; and - contacting the first layer with a second plating bath comprising a source of nickel cations and a phosphorous containing reducing agent in amounts effective to form a second layer comprising about 8 to about 12 weight percent phosphorous with the balance being essentially nickel.
- 2. The process of Claim 1, wherein the source of nickel cations in the first and/or second plating baths comprises salts of nickel selected from the group consisting of sulfates, chloride, sulfamates, acetates, hypophosphite, and mixtures thereof.
- 3. The process of any one of the preceding claims, wherein the phosphorous reducing agent in the first and/or second plating baths comprises a hypophosphite salt or hypophosphorous acid.
- 4. The process of any one of the preceding claims, wherein heating the first layer and base metal substrate is in an inert atmosphere.
- 5. The process of any one of the preceding claims, wherein the phosphorous reducing agent concentration in the first and/or second plating bath is about 10 grams per liter (g/L) to about 50 g/mols per liter.
- 6. The process of any one of the preceding claims, further comprising surface activating the first layer by contacting the first layer with a protic acid subsequent to heating the first layer and prior to contacting the first layer with the second plating bath.
- 7. The process of any one of the preceding claims, wherein the base metal substrate is a carbon or low alloy steel.
- 8. A turbine component surface, comprising: a first nickel layer metallurgical bonded to a surface of the turbine component, the first nickel layer containing about 4 to about 6 weight percent phosphorous with the balance being essentially nickel; and a second nickel layer deposited onto the first layer, the second nickel layer containing about 8 to about 12 weight percent phosphorous with the balance being essentially nickel, wherein the first and second layers are formed by electroless plating.
- 9. The turbine component surface of Claim 8, wherein the turbine component is formed of carbon steel.
- 10. The turbine component surface of any one of the preceding claims, wherein the first layer has a thickness of 0.0005 to 0.005 inches and the second layer has a thickness of 0.002 to 0.010 inches.
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| US4908280A (en) * | 1989-07-10 | 1990-03-13 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Scratch and corrosion resistant, formable nickel plated steel sheet, and manufacturing method |
| EP2014792A1 (en) * | 2007-06-12 | 2009-01-14 | Honeywell International Inc. | Corrosion and wear resistant coating for magnetic steel |
-
2009
- 2009-09-16 IT ITCO2009A000030A patent/IT1395715B1/it active
Patent Citations (2)
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|---|---|---|---|---|
| US4908280A (en) * | 1989-07-10 | 1990-03-13 | Toyo Kohan Co., Ltd. | Scratch and corrosion resistant, formable nickel plated steel sheet, and manufacturing method |
| EP2014792A1 (en) * | 2007-06-12 | 2009-01-14 | Honeywell International Inc. | Corrosion and wear resistant coating for magnetic steel |
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