Resistenza a corrosione

La resistenza alla corrosione rappresenta una delle principali motivazioni per cui i rivestimenti di nichelatura chimica NIPLATE® vengono impiegati nella meccanica di precisione e in applicazioni industriali soggette ad ambienti aggressivi.
I rivestimenti sono costituiti da una lega di nichel e fosforo (Ni–P) che conferisce un’elevata stabilità chimica in presenza di agenti corrosivi tipicamente critici per le comuni leghe metalliche, quali atmosfere marine, industriali o ambienti esterni soggetti a contaminanti.

I rivestimenti NIPLATE® risultano inoltre sostanzialmente insensibili all’attacco chimico da parte di idrocarburi e solventi, caratteristica che ne amplia l’impiego in numerosi settori industriali.

Meccanismo di protezione alla corrosione

Il meccanismo di protezione alla corrosione dei rivestimenti NIPLATE® è prevalentemente di tipo barriera.
Lo strato di nichel chimico isola il materiale base dall’ambiente esterno, impedendo il contatto diretto tra il metallo e gli agenti corrosivi.

Un elemento determinante è la uniformità di spessore tipica della nichelatura chimica, che consente una protezione efficace anche su geometrie complesse, superfici interne e zone difficilmente raggiungibili con altri processi di rivestimento.

La resistenza alla corrosione aumenta con l’aumentare dello spessore del rivestimento, poiché la crescita dello strato riduce progressivamente la porosità intrinseca del deposito. Tuttavia, è importante considerare che la superficie del rivestimento può presentare discontinuità locali, imputabili a diversi fattori, tra cui:

• porosità o difetti del materiale base;
• inclusioni non metalliche presenti nella lega;
• cricche o micro-difetti del rivestimento;
• danneggiamenti dovuti a manipolazione o lavorazioni meccaniche successive.

Tali discontinuità possono esporre localmente il materiale base, costituendo potenziali inneschi di corrosione in presenza di ambienti aggressivi.

I rivestimenti di nichel chimico alto fosforo, in particolare NIPLATE® 500 e NIPLATE® eXtreme, presentano una porosità estremamente bassa già a spessori contenuti. In condizioni industriali tipiche, con spessori superiori a 30 µm, questi rivestimenti possono essere considerati privi di porosità passante, offrendo una protezione alla corrosione particolarmente elevata.

Protezione delle leghe di rame

Nel caso delle leghe di rame, il meccanismo di protezione differisce parzialmente da quello puramente barriera.
Il rame possiede un potenziale elettrochimico più nobile rispetto al nichel; di conseguenza, il rivestimento di nichel chimico fornisce anche una forma di protezione catodica del materiale base.

Questo comportamento si traduce in una resistenza alla corrosione particolarmente elevata delle leghe di rame rivestite con NIPLATE®, anche in presenza di danneggiamenti locali o discontinuità del rivestimento.
Grazie a questa caratteristica, le leghe di rame nichelate chimicamente possono essere impiegate con successo in ambienti marini, anche in condizioni di contatto diretto con acqua di mare.

Test di resistenza alla corrosione accelerata in nebbia salina neutra

Il metodo più comunemente adottato in ambito industriale per la valutazione della resistenza alla corrosione è il test in nebbia salina neutra, eseguito secondo la norma ISO 9227.

La prova consiste nell’esposizione dei pezzi a una nebbia di soluzione acquosa di cloruro di sodio al 5%, mantenuta a una temperatura di 35 °C, per tempi variabili, tipicamente 96 o 480 ore. Questo ambiente accelera i meccanismi corrosivi e consente una valutazione comparativa delle prestazioni dei rivestimenti.

Un aspetto fondamentale nella valutazione dei risultati è la misura dell’area corrosa, dalla quale viene determinato il rating di protezione Rp secondo la norma ISO 10289.

Comportamento dei rivestimenti NIPLATE®

I rivestimenti NIPLATE® mostrano una elevata resistenza chimica all’ambiente di nebbia salina e risultano generalmente poco sensibili alla corrosione.
La protezione avviene per isolamento del materiale base; pertanto, qualsiasi discontinuità del rivestimento rappresenta una potenziale zona di attacco corrosivo.

Leghe di ferro e di alluminio

Per le leghe di ferro e di alluminio, la resistenza alla corrosione in nebbia salina dipende da molteplici fattori, tra cui:

• tipologia di rivestimento;
• spessore depositato;
• qualità della lavorazione meccanica;
• caratteristiche metallurgiche del materiale base.

Data la complessità dei parametri coinvolti, una definizione affidabile della resistenza alla corrosione richiede necessariamente l’esecuzione della prova di nebbia salina sul pezzo reale rivestito.

Leghe di rame

Il comportamento delle leghe di rame rivestite con NIPLATE® è significativamente diverso.
Grazie all’affinità elettrochimica tra nichel e rame, la protezione alla corrosione risulta particolarmente efficace anche a spessori relativamente ridotti. A titolo esemplificativo, un componente in ottone rivestito con 30 µm di NIPLATE® 500 può raggiungere un rating di protezione Rp 9 anche per esposizioni superiori a 1000 ore in nebbia salina.

Conclusioni

La resistenza alla corrosione dei rivestimenti NIPLATE® costituisce un fattore determinante per l’estensione della vita utile dei componenti meccanici in ambienti aggressivi.
Tuttavia, tale prestazione non dipende esclusivamente dal rivestimento in sé, ma dall’interazione tra materiale base, lavorazione meccanica, spessore depositato e condizioni operative.

Per questo motivo, le prestazioni alla corrosione dovrebbero essere sempre valutate nel contesto applicativo specifico, mediante prove di laboratorio e test sul campo, al fine di garantire l’affidabilità del componente in esercizio.