Odporność na korozję odlewniczego stopu aluminium EN AC 47100 z powłoką konwersyjną Cr(III) otrzymaną w obecności katalizatora cyrkonowego

• Autorzy: Winiarski Juliusz , Szczepańska Joanna , Gralak Eryk , Mazur-Nowacka Anna , Szczygieł Bogdan

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2020.3.4

Warianty tytułu

EN

Corrosion resistance of EN AC 47100 cast aluminum alloy with Cr(III) conversion coating deposited in the presence of a zirconium catalyst

• Języki publikacji: PL EN

Abstrakty

PL

Stop odlewniczy aluminium AlSi12Cu1(Fe) poddano pasywacji w kąpieli opartej na związkach Cr(III). Test w atmosferze obojętnej mgły solnej wykazał, że dodatek do kąpieli związków fluorokompleksowych Zr w ilości 800 ppm przyczynił się do wytworzenia powłoki konwersyjnej o dłuższym działaniu ochronnym – nawet do 480 h, niż analogicznej powłoki, ale nie zawierającej cyrkonu (do kilkudziesięciu godzin). Analizy AFM oraz SEM wykazały, że w obecności fluorokompleksu Zr powstaje powłoka o sferoidalnej morfologii i rozwiniętej powierzchni, co miejscowo przejawiało się nawet w postaci drobnych spękań. Półilościowa analiza EDS wykazała w mikroskali znaczną nierównomierność rozmieszczenia pierwiastków na powierzchni aluminium pokrytego powłoką konwersyjną. Zaobserwowana segregacja pierwiastków tworzących powłokę (m.in. Cr, Zr, F, O) dobrze korelowała z mikrostrukturą i rozmieszczeniem faz charakterystycznych dla tego stopu aluminium.

EN

AlSi12Cu1(Fe) cast alloy was subjected to passivation in the bath using Cr(III) compounds. Neutral salt spray test showed that the addition to the bath of fluorocomplex zirconium compounds in the amount of 800 ppm contributed to the formation of a conversion coating with a longer protective effect – up to 480 hours, than the analogous coating, but without zirconium (up to several dozen hours). AFM and SEM analyzes showed that in the presence of a zirconium fluorocomplex, a coating with a spheroidal morphology and developed surface is formed, which even manifested locally in the form of small cracks. Semi-quantitative EDS analysis showed on a microscale a significant inhomogeneity in the distribution of elements on the surface of aluminum covered with a conversion coating. The observed segregation of the elements forming the coating (including Cr, Zr, F, O) well correlated with the microstructure and phases distribution characteristic of this aluminum alloy.

Słowa kluczowe

PL

aluminium; chromianowanie Cr(III); powłoki konwersyjne; SEM; AFM; komora solna

EN

aluminum; Cr(III) chromating; conversion coatings; SEM; AFM; salt spray chamber

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2020
• Tom: nr 3
• Strony: 84--89
• Opis fizyczny: Bibliogr. 8 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Winiarski Juliusz

• Department of Advanced Material Technologies, Faculty of Chemistry, Wrocław University of Science and Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Poland

autor

Szczepańska Joanna

• Department of Advanced Material Technologies, Faculty of Chemistry, Wrocław University of Science and Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Poland

autor

Gralak Eryk

• Heiche Polska Sp. z.o.o., ul. Jarzębinowa 2, 55-200 Stanowice, Poland

autor

Mazur-Nowacka Anna

• Department of Advanced Material Technologies, Faculty of Chemistry, Wrocław University of Science and Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Poland

autor

Szczygieł Bogdan

• Department of Advanced Material Technologies, Faculty of Chemistry, Wrocław University of Science and Technology, Wybrzeże Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław, Poland

Bibliografia

• [1] Becker Markus. 2019. „Chromate-free chemical conversion coatings for aluminum alloys”. Corrosion Reviews 37 (4) : 321–342.
• [2] Berger Robert C., Bexell Ulf, Grehk T. Mikael. 2007. „A comparative study of the corrosion protective properties of chromium and chromium free passivation methods”. Surface & Coatings Technology 202 : 391–397.
• [3] CEN–Comite Europeen de Normalisation. 2007. EN 1706 Standard, Aluminium and Aluminium Alloys. Castings. Chemical Composition and Mechanical Properties. Brussel, Belgium, 2007.
• [4] Dong Xuecheng, Wang Peng, Schaefer Dale W. 2010. „Structure and composition of trivalent chromium process (TCP) films on Al alloys”. American Chemical Society 26 (13) : 10833–10841.
• [5] Gariboldi Elisabetta, Lemke Jannis Nicolas, Rovatti Ludovica, Baer Oksana, Timelli Giulio, Bonollo Franco. 2018. „High-Temperature Behavior of High-Pressure Diecast Alloys Based on the Al-Si-Cu System: The Role Played by Chemical Composition”. Metals 8 : 348.
• [6] Guo Y., Gerald S. Frankel. 2012. „Characterization of trivalent chromium process coating on AA2024-T3”. Surface & Coatings Technology 206 : 3895–3902.
• [7] Hasamedini Sanaz, Bund Andreas. 2019. „Trivalent chromium conversion coatings”. Journal of Coatings Technology and Research 16 (3) : 623–641.
• [8] Timelli Giulio, Fabrizi Alberto, Capuzzi Stefano, Bonollo Franco, Ferraro Stefano. 2014. „The role of Cr additions and Fe-rich compounds on microstructural features and impact toughness of AlSi9Cu3(Fe) diecasting alloys”.Materials Science & Engineering A 603 : 58–68.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).