Nickel release from 316L stainless steel following a Ni-free electroplating cycle
Roberta Emanuele,
Andrea Comparini,
Margherita Verrucchi,
Ivan Del Pace,
Arianna Meoli,
Mariya Vorobyova,
Walter Giurlani,
Massimo Innocenti
Affiliations
Roberta Emanuele
Valmet Plating Srl, Via Erbosa 5, 50041, Calenzano (FI), Italy
Andrea Comparini
Valmet Plating Srl, Via Erbosa 5, 50041, Calenzano (FI), Italy; Dipartimento di Chimica, Università Degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino (FI), Italy
Margherita Verrucchi
Dipartimento di Chimica, Università Degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino (FI), Italy
Ivan Del Pace
Valmet Plating Srl, Via Erbosa 5, 50041, Calenzano (FI), Italy
Arianna Meoli
Dipartimento di Chimica, Università Degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino (FI), Italy
Mariya Vorobyova
Dipartimento di Chimica, Università Degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino (FI), Italy
Walter Giurlani
Dipartimento di Chimica, Università Degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino (FI), Italy; Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali, Via G. Giusti 9, 50121, Firenze (FI), Italy; Corresponding author. Dipartimento di Chimica, Università Degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino (FI), Italy.
Massimo Innocenti
Dipartimento di Chimica, Università Degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino (FI), Italy; Consorzio Interuniversitario Nazionale per la Scienza e Tecnologia dei Materiali, Via G. Giusti 9, 50121, Firenze (FI), Italy; CNR-ICCOM, Istituto di Chimica dei Composti OrganoMetallici, via Madonna del Piano 10, 50019, Sesto Fiorentino (FI), Italy; CSGI, Center for Colloid and Surface Science, via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino, Italy; Corresponding author. Dipartimento di Chimica, Università Degli Studi di Firenze, Via della Lastruccia 3, 50019, Sesto Fiorentino (FI), Italy.
Electroplating can induce nickel release even from 316L stainless steel, typically considered safe. In this work, the influence of different electroplating processes and surface treatments on nickel release was evaluated. The nickel release was tested according to the EN 1811 standard. The impact of surface roughness on nickel release was assessed by comparing polished and unpolished samples. Results indicate that internal stresses can worsen nickel release, while increasing the thickness of the precious metal layer is beneficial. To corroborate our hypothesis, it was verified that coatings obtained through physical vapor deposition (PVD), without removing the passivation layer of the steel, did not release nickel. For these reasons, we identified the main cause of nickel release as the combined effect of the removal of the passivation layer of stainless steel and the microporosity of the electroplating process.
