Vol. 47 (2011), Issue 2, p. 16-23

ELECTRICAL PRECISION TREATMENT OF MATERIALS

Development of Nano-Structured Cyclic Multilayer Zn-Ni Alloy Coatings Using Triangular Current Pulses

Ramesh S. Bhat, Chitharanjan Hegde A.

Abstract

УДК 541.138+022.532

 

Cyclic multilayer alloy (CMA) deposits of Zn-Ni were developed on mild steel from sulphate bath having thiamine hydrochloride (THC) and citric acid (CA) as additives. CMA coatings were developed galvanostatically using triangular current pulses, under different conditions of cyclic cathode current density (CCCD’s) and number of layers. The corrosion behaviors of the coatings were evaluated by potentiodynamic polarization and electrochemical impedance spectroscopy methods, and were compared with that of monolayer Zn-Ni alloy of same thickness. At optimal configuration, CMA coating represented as, (Zn-Ni)2.0/5.0/300 was found to exhibit   ~ 40 times better corrosion resistance compared to monolayer alloy, (Zn-Ni)3.0. Cyclic voltammetry study demonstrated that THC and CA have improved the appearance of the deposit by complexation with metal ions. The corrosion protection efficacy of CMA coatings was attributed to the difference in phase structure of the alloy in successive layers, evidenced by XRD analysis. The formation of multilayer and corrosion mechanism was analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM) study.

 

Получены циклические многослойные покрытия (ЦМП) из сплава  Zn-Ni на мягкой стали с помощью сульфатной ванны с добавками тиамина гидрохлорида (ТГХ) и лимонной кислоты (ЛК). ЦМП были получены гальваностатически с использованием треугольных импульсов тока при различных величинах циклической катодной плотности тока и числа слоев. Коррозия оценивалась с помощью метода потенциодинамической поляризации и электрохимического метода импедансной спектроскопии. Результаты сравнивались с коррозией монослоя сплава Zn-Ni такой же толщины. При оптимальной конфигурации коррозионная стойкость ЦМП покрытия вида (Zn-Ni)2,0/5,0/300 оказалась в ~ 40 раз эффективнее, чем коррозионная стойкость монослоя сплава (Zn-Ni)3,0. Исследования с помощью циклической вольтамперометрии показали, что ТГХ и ЛК улучшили вид покрытий путем комплексообразования с ионами металлов. Эффективность коррозионной защиты покрытий CMA объясняется различием в фазовой структуре сплава в последовательных слоях, что подтверждается данными рентгеноструктурного анализа. Формирование слоев и механизм коррозии были проанализированы на основе данных сканирующей электронной микроскопии.

 

Download full-text PDF. 1678 downloads

Web-Design Web-Development SEO - eJoom Software. All rights reserved.