Nikl je kov relativně odolný proti koroznímu napadení, a to i v silně agresivním prostředí. V běžných atmosférických podmínkách nikl prakticky nekoroduje - řádově mikrometry za rok. Niklové povlaky postupně ztrácejí lesk, šednou a pokrývají se viditelnými korozními produkty. Korozní produkty niklu tvoří především bazický uhličitan nikelnatý a bazický síran nikelnatý. Po 8 letech expozice v podmínkách boxu se korozní úbytky niklu pohybovaly od 7,0 ?g.cm-2 (stanice Švédsko) do 1506 ?g.cm-2 (stanice Španělsko, přímoří). V přítomnosti sloučenin síry (SO2, H2S) vznikají na niklu černé korozní zplodiny, znečištění atmosféry chloridy vede ke vzniku zelenavých korozních zplodin. Korozní vlastnosti neporézních galvanických povlaků jsou v podstatě stejné jako vlastnosti kovů a slitin stejného složení. Protikorozní ochranné působení niklu jako elektropozitivního povlaku (E0 = -0,25 V) je úměrné tloušťce povlaku. V případě, že je povlak niklu porézní, dochází ke korozi základního méně ušlechtilého kovu (oceli). Doporučené tloušťky niklových povlaků se pohybují v rozmezí 10 až 40 µm.
Povlaky niklu pro technické účely jsou předepsány pro různé aplikace, např. ke zvýšení tvrdosti, odolnosti proti otěru, korozní odolnosti, zlepšení charakteristik únosnosti, odolnosti proti tvoření okují, odolnosti proti korozní únavě a k jiným zlepšením povrchových vlastností. Povlaky niklu pro technické účely obvykle obsahují více než 99 % niklu; zvyšuje se používání elektrolytického pokovování slitinami niklu - binárními slitinami niklu s kobaltem, železem, manganem, molybdenem, fosforem a wolframem. Povlaky niklu a mědi-niklu bez krycích chromových povlaků jsou vhodné pro způsoby použití, kde není důležité nabíhání povlaků korozními produkty.
Technické požadavky na niklové povlaky jsou dány normami ČSN EN ISO 4526 Kovové povlaky - Elektrolyticky vyloučené povlaky niklu pro technické účely a ČSN EN 12 540 Ochrana kovů proti korozi - Elektrolyticky vyloučené povlaky niklu, niklu-chromu, mědi- niklu a mědi-niklu-chromu. Normy také stanoví požadavky na dané povlaky, které jsou určeny k dekorativním účelům a k ochraně proti korozi. ČSN EN 1403 Ochrana kovů proti korozi - Elektrolyticky vyloučené povlaky - Metoda specifikace všeobecných požadavků uvádí stupně provozních podmínek, kterým musí povlak odolat vzhledem k typu atmosféry, do níž je určen.
Základními parametry elektrolytických povlaků niklu jsou přilnavost, tloušťka, pórovitost, korozní odolnost a tvrdost. Elektrolyticky vyloučené povlaky nesmí mít na funkčním povrchu zřetelně viditelné vady, jako jsou puchýře, důlky, drsná místa, trhliny, nepokovená místa, skvrny nebo různě zbarvená místa. Přípustný rozsah výskytu vad mimo funkční povrch musí stanovit odběratel. Příklady drobných vad - puchýřů, nepokovených míst a mechanicky poškozených míst v povlaku - jsou na obrázcích.
Minimální místní tloušťka je obvykle 5 až 200 µm v závislosti na konkrétní technické aplikaci. Elektropozitivní povlaky niklu, které jsou elektrochemicky ušlechtilejší než základní kov, mají sklon podporovat korozi základního kovu, v případě, že jsou porézní. Ke korozi základního kovu dochází v případě výskytu elektrolytu na povrchu materiálu a při jakékoliv necelistvosti povlaku. Pokovené výrobky musí být dostatečně odolné proti korozi a bez pórů tak, aby vyhověly vhodným zkouškám pro konkrétní stupeň provozních podmínek. Přísnost zkoušky je dána i podkladovým kovem. Korozními zkouškami se kontroluje souvislost a jakost povlaků. Niklové povlaky jsou podle ČSN EN 12 540 ověřovány zkouškou AASS podle ČSN ISO 9227 Korozní zkoušky v umělých atmosférách. Zkoušky solnou mlhou. Doba trvání zkoušek však příliš nesouvisí s dobou technického života hotových výrobků.
Korozní produkty niklu tvoří tmavé až černé vrstvy, korozní produkty mědi tvoří výrazně zelené skvrny. Ke koroznímu napadení podkladu dochází po asi 8 hodinách zkoušky AASS při tloušťkách niklového povlaku cca 10 µm. Na řadě výrobků zkoušených ve SVUOM byl po korozní zkoušce zjištěn na povlaku výskyt puchýřů, což také svědčí o pórovitosti povlaku a snížení jeho přilnavosti vlivem průniku vlhkosti k podkladovému kovu.
V případě zkoušky v podmínkách neutrální solné mlhy (NSS) dochází ke korozi podkladového kovu v místech nesouvislého povlaku, ale defekty povlaku se projeví ve formě puchýřů a následně ve formě odlupování povlaku. V případě defektů a nespojitostí v elektrolyticky vyloučeném niklovém povlaku vzniká korozní napadení podkladové oceli i po krátkém působení vysoké relativní vlhkosti, např. v místě svaru, kde je povrch nerovný; byla nespojitá i mezivrstva mědi.
Ještě v roce 1994 uváděly odborné podklady, že niklové povlaky bez krycích chromových povlaků nejsou příliš používány a v důsledku toho byly k dispozici jen omezené údaje o jejich chování při zrychlených korozních zkouškách a ve skutečném provozu. Podle údajů z databáze galvanických a chemických povrchových ochran je četnost chromování 4 %, a je tedy pravděpodobné, že z celkových 11 % niklovaných výrobků je jich většina bez krycích chromových povlaků. V řadě případů hodnocených ve SVUOM byla zjištěna výrazně nižší tloušťka povlaku, než byla předepsána a v důsledku toho povlaky nevyhověly v korozní zkoušce.
Ing. Kateřina Kreislová
Ing. Lukáš Pacák
Všechny obrázky, tabulky a grafy naleznete v tištěné podobě časopisu.