Никелевое покрытие, полученное химическим способом (сплав никель-фосфор), применяют как защитно-износостойкое и наносят на сталь, медь, алюминий, титан и другие металлы непосредственно.

Покрытие осаждается равномерным слоем на деталях сложного профиля и содержит от 3 до 15% фосфора в виде фосфида никеля.

На полированной поверхности покрытие имеет зеркальный блеск с желтоватым оттенком. Свойства никелевого покрытия зависят от его химического состава. Температура плавления находится в пределах от 890 до 1200°С (в зависимости от содержания фосфора в покрытии). Плотность равна 7.95-8.05 г/см3. Коэффициент линейного расширения равен 13·10-5 К-1. Теплопроводность, рассчитанная по данным электрической проводимости, составляет 4,4-5,7 Вт/м К (0,0105-0,0135 кал/см · с · °С). Удельное электрическое сопротивление равно 6 · 10-5 Ом · м. Покрытие выдерживает удлинение от 3 до 6% и имеет внутреннее напряжение сжатия около 35 МПа (3,5 кгс/мм2). Относительная магнитная восприимчивость значительно ниже, чем у электролитического никеля, и равна для химического никеля 4% (для электролитического никеля 37,3%).

Твердость покрытия составляет 3200-6000 МПа (320-600 HV) в зависимости от состава и кислотности растворов, используемых для получения осадков.

После термообработки твердость в зависимости от температуры составляет:

Максимальная твердость при температуре 400°С достигается за 10 мин., при 300 °С - за 1,5-2,0 ч.

Покрытие содержит от 20 до 30 см3 водорода на 100 г металла.

Сцепление никелевого покрытия с углеродистой низко- и среднелегированной сталью, медью и ее сплавами, никелем и кобальтом является очень прочным; с коррозионностойкими сталями, титаном и алюминием хорошее сцепление получают в результате применения специальных методов подготовки поверхности перед покрытием. Сцепление покрытия с основой улучшается после термообработки в течение 1 ч (для стали при 300-350°С, для алюминия при 140-250 °С). Сцепление покрытия составляет от 415 до 219 МПа.

Износостойкость покрытия зависит от термообработки, т. е. от твердости. Нетермообработанные покрытия имеют очень низкую износостойкость, и уже при давле­нии 1МПа покрытие задирается и отслаивается от основного металла. Покрытие, термообработанное при 400°С, имеет износ при работе со смазкой в 10 раз меньше, чем сталь марки30ХГСА с твердостью 34 HRCЭ, но в два раза больше, чем хромовое покрытие.

Аналогичное соотношение по износу имеет никелевое покрытие по сравнению с хромовым и при сухом трении. Термообработанное никелевое покрытие при работе в паре с бронзой и баббитом по износостойкости равноценно хромовому покрытию и закаленной стали марки Ст. 45. Нетермообработанное покрытие в этом случае изнашивается в 2-3 раза больше, чем закаленная сталь марки Ст. 45 и хром. Предельное давление, до задира покрытия, превышает 42 МПа. Коэффициент трения при смазке маслом АМГ-10 и давлении 4,0-8,0 МПа находится в пределах 0,065-0,070, при трении по бронзе - 0,02-0,06, по баббиту - 0,024-0,090. Механические свойства стали с химическим никелевым покрытием толщиной 20 мкм (временное сопротивление разрыву, предел текучести, относительное удлинение, поперечное сжатие и ударная вязкость) не подвергаются заметным изменениям.

Усталостная прочность в результате нанесения никель-фосфорного покрытия снижается на 3,8%, У образцов с надрезом - на 40%. Пористость и защитные свойства покрытий, полученных химическим и электролитическим способом, практически равноценны.