Kjemisk nikkel (electroless nickel)
Autokatalytisk nikkel-fosfor-belegg (Ni-P) som avsettes uten strøm og gir helt jevn tykkelse — også i borehull, gjenger og indre flater. Mye brukt på presisjonskomponenter og i hydraulikk.
Sist oppdatert: 2026-06-30
Hva er kjemisk nikkel?
Kjemisk nikkel — også kalt electroless nickel, EN eller Ni-P — er en autokatalytisk belegningsprosess der nikkel reduseres kjemisk på overflaten av komponenten ved hjelp av natriumhypofosfitt (NaH₂PO₂). I motsetning til elektrolytisk plettering brukes ingen strøm, og belegget får derfor helt jevn tykkelse uavhengig av geometri. Fosforinnholdet (typisk 1–13 %) styrer egenskapene: lav P gir høyere hardhet, høy P gir bedre korrosjonsmotstand.
Når brukes det?
- Hydraulikk- og pneumatikkomponenter (sylindre, ventilhus, spoler)
- Presisjonsdeler med trange toleranser og kompleks geometri
- Olje- og gassutstyr eksponert for H₂S og klorider (høy-P)
- Forms- og pressverktøy som krever hardhet og slipp-egenskaper
- Elektronikk-komponenter, koblinger og bølgeledere
- Reparasjon og dimensjonsoppbygging av slitte deler
Slik foregår prosessen
Typisk prosesskjede: avfetting → beising/etsing → aktivering → kjemisk nikkel → skyll → tørking → (varmebehandling).
Badet inneholder en nikkelsalt (typisk nikkelsulfat), hypofosfitt som reduksjonsmiddel, kompleksdannere, stabilisatorer og pH-buffere. Bad-temperaturen er typisk 85–92 °C og pH 4,5–5,2. Avsettingshastigheten ligger på 10–25 µm/time.
Reaksjonen er autokatalytisk: nikkelmetallet som dannes fungerer selv som katalysator for videre avsetting. Hypofosfitten oksideres til fosfitt, og en liten mengde fosfor felles ut sammen med nikkelen — det er denne som gir belegget sin karakteristiske amorfe struktur og egenskaper.
Varmebehandling (typisk 290–400 °C i 1 time) krystalliserer belegget og kan øke hardheten fra ~550 HV som plettert til 900–1000 HV — på nivå med hardkrom.
Fosforinnhold og egenskaper
Lav-P (1–4 % P): magnetisk, høy hardhet som plettert (~700 HV), god slitasje. Ofte brukt på elektronikk.
Medium-P (5–9 % P): det vanligste valget. God balanse mellom hardhet, korrosjon, slitasje og pris. Magnetisk.
Høy-P (10–13 % P): umagnetisk, amorft, fremragende korrosjonsmotstand — også i H₂S, klorider og sure miljø. Standardvalg for olje/gass og prosessutstyr.
Hva kan man få ut av behandlingen?
- Helt jevn tykkelse — også i borehull, gjenger og innvendige flater
- Hardhet 500–700 HV som plettert, 900–1000 HV etter varmebehandling
- God til svært god korrosjonsmotstand (avhenger av P-innhold)
- Slitasjebestandig og med lav friksjon
- Loddebart og bondbart (lav-P)
- Komposittbelegg med PTFE eller SiC for spesielle krav
Typiske materialer
Karbonstål, lavlegert stål, rustfritt stål, kobberlegeringer, aluminium (med zinkat-forbehandling) og enkelte støpejern.
Viktig å tenke på
- Bad-stabilitet er kritisk — overopphetning eller forurensning kan utløse spontan utfelling og «koking»
- Bad-alder (MTO — metal turnovers) påvirker egenskaper; gamle bad gir grovere belegg
- Aluminium krever zinkat-forbehandling før belegging
- Skarpe kanter får samme tykkelse som flater — vurder kantbrudd i konstruksjon
- For høyfaste stål kan hydrogenavdriving etter belegging være nødvendig iht. ASTM B850 eller kundekrav. Eventuell spenningsavlastning før prosess er et eget krav og må vurderes separat.
- Belegget er ikke selvreparerende — gjennombrudd ned til grunnmaterialet gir galvanisk korrosjon
Vanlige feil og årsaker
- Manglende belegg i hjørner / sekker — luftlommer hindrer kontakt med badet
- Belegget skaller av — dårlig forbehandling, urenheter på overflaten
- Misfarging eller grå/matt belegg — forurenset bad eller for høy alder
- Korrosjon ved bruk — for lavt P-innhold for miljøet, eller for tynn film
- Sprekker etter varmebehandling — for rask oppvarming/avkjøling
- Spontan badutfelling — overopphetning eller manglende stabilisator
For fagfolk
ISO 4527: internasjonal standard for autokatalytiske Ni-P-belegg, klassifisert etter P-innhold (1–3 / 4–7 / 8–13 %).
AMS 2404: amerikansk luftfartsstandard for electroless nickel.
ASTM B733: klassifiserer belegg etter tykkelse (klasse 0,1,2,3,4) og P-innhold (Type I–V).
Varmebehandling: typisk 290 °C / 1 t for moderat hardhetsøkning, 400 °C / 1 t for maks hardhet (≥ 850 HV).
Hydrogenavdriving: for høyfaste stål kan bakeoperasjon (typisk 190–220 °C / 4–24 t) etter belegging være nødvendig iht. ASTM B850 eller kundekrav. Eventuell spenningsavlastning før prosess vurderes separat.
Aktuelle standarder og tester
ISO 4527, ASTM B733, AMS 2404, MIL-C-26074, ASTM B117 (saltspray), ISO 9227, ASTM B850 (avgassing), DIN 50966.
Dette er en forenklet fagforklaring. Faktiske krav må alltid kontrolleres mot tegning, standard, kontrakt, produktdatablad og leverandørens prosess.