PL EN


Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników
Tytuł artykułu

Improvement of the corrosion behaviour of mild steel by deposition of Zn–Ni–Cu–Fe–Cd from an acetate sulphate bath

Treść / Zawartość
Identyfikatory
Warianty tytułu
PL
Poprawa właściwości antykorozyjnych stali miękkiej dzięki powłoce stopu Zn−Ni−Cu−Fe−Cd osadzanej w kąpieli octanowo-siarczanowej
Języki publikacji
EN
Abstrakty
EN
Zn–Ni–Cu–Fe–Cd quinary alloy was successfully electrodeposited on mild steel from acetate-sulphate baths with only cathodic potential applied during linear sweep voltammetry. The influence of scan rate (1 mV/s, 5 mV/s and 10 mV/s) as well as the effect of organic additives: 4-(4-nitrophenyl)-3-thiosemicarbazide or 4-(3-methoxyphenyl)-3-thiosemicarbazide, on the surface appearance and deposit composition were investigated. Three electrochemical techniques, potentiodynamic polarisation (PDP), linear polarisation resistance (LPR) and electrochemical impedance spectroscopy (EIS) were used to investigate the corrosion behaviour of the alloy composition after immersion in a solution containing 1 M HCl. Energy dispersive X-ray (EDX) and scanning electron microscopy (SEM) were carried out after deposition to provide a visual aspect of the coating. The lowest corrosion current density, the highest corrosion resistance, and the highest impedance were observed in each alloy system at a scan rate of 1 mV/s. These values were: 67 μA/cm−2, 51 μA/cm−2, and 7.6 μA/cm−2 for PDP, 965 Ω · cm², 1117 Ω · cm², and 2853 Ω · cm² for LPR, and 1602 Ω · cm², 12938 Ω · cm², and 1595 Ω · cm² for EIS, corresponding to coatings without additives, coatings with the additive 4-(4-nitrophenyl)-3-thiosemicarbazide, and coatings with the additive 4-(3-methoxyphenyl)-3-thiosemicarbazide, respectively. From the SEM and EDX results it was concluded that 4-(3-methoxyphenyl)-3-thiosemicarbazide has a more pronounced effect on the coating than 4-(4-nitrophenyl)-3-thiosemicarbazide, probably due to its better adsorption on the surface of soft steel.
PL
Pięcioskładnikowy stop Zn–Ni–Cu–Fe–Cd został osadzony elektrolitycznie na stali miękkiej w kąpieli octanowo-siarczanowej z zastosowaniem tylko potencjału katodowego w woltamperometrii liniowej. Zbadano wpływ szybkości skanowania (1 mV/s, 5 mV/s, 10 mV/s), a także wpływ dodatków organicznych: 4-(4-nitrofenylo)-3-tiosemikarbazyd lub 4-(3-metoksyfenylo)-3-tiosemikarbazyd, na wygląd powierzchni i skład osadzanej powłoki. Do zbadania zachowania korozyjnego stopu po zanurzeniu w roztworze zawierającym 1 M HCl wykorzystano trzy techniki elektrochemiczne: polaryzację potencjodynamiczną (PDP), polaryzację liniową (LPR) i elektrochemiczną spektroskopię impedancyjną (EIS). Po osadzeniu przeprowadzono analizę za pomocą spektroskopii rentgenowskiej z dyspersją energii (EDX) i skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM), aby wizualnie ocenić powłoki. Najniższą gęstość prądu korozyjnego, najwyższą odporność na korozję i najwyższą impedancję zaobserwowano w każdym układzie stopowym przy szybkości skanowania wynoszącej 1 mV/s. Wartości te wynosiły odpowiednio: 67 μA/cm−2, 51 μA/cm−2 i 7,6 μA/cm−2 dla PDP, 965 Ω · cm2, 1117 Ω · cm2 i 2853 Ω · cm2 dla LPR oraz 1602 Ω · cm2, 12 938 Ω · cm2 i 1595 Ω · cm2 dla EIS, co odpowiadało kolejno: powłokom bez dodatków, powłokom z dodatkiem 4-(4-nitrofenylo)-3-tiosemikarbazydu i powłokom z dodatkiem 4-(3-metoksyfenylo)-3-tiosemikarbazydu. Na podstawie wyników badań SEM i EDX stwierdzono, że 4-(3-metoksyfenylo)-3-tiosemikarbazyd ma większy wpływ na powłokę niż 4-(4-nitrofenylo)-3-tiosemikarbazyd, prawdopodobnie ze względu na jego lepszą adsorpcję na powierzchni miękkiej stali.
Rocznik
Tom
Strony
41--47
Opis fizyczny
Bibliogr. 25 poz., fot., tab., wykr.
Twórcy
  • Department of Physics, Faculty of Arts and Sciences, Amasya University, Amasya, Turkey
  • Metallurgy and Materials Engineering, Faculty of Engineering and Architecture, Kastamonu University, Kastamonu, Turkey
  • Materials of Engineering Department, College of Engineering, University of Al-Qadissyah, Iraq
  • Faculty of Education, Erciyes University, Kayseri, Turkey
  • Biomedical Engineering Department, Faculty of Engineering and Architecture, Kastamonu University, Kastamonu, Turkey
Bibliografia
  • [1] C. Verma, E. E. Ebenso, M. Quraishi. 2017. “Corrosion Inhibitors for Ferrous and Non-Ferrous Metals and Alloys in Ionic Sodium Chloride Solutions: A Review.” Journal of Molecular Liquids 248: 927–942. DOI: 10.1016/j.molliq. 2017.10.094.
  • [2] D. Dwivedi, K. Lepková, T. Becker. 2017. “Carbon Steel Corrosion: A Review of Key Surface Properties and Characterization Methods.” RSC Advances 7: 4580–4610. DOI: 10.1039/C6RA25094G.
  • [3] R. Mohan, A. Joseph. 2018. “Corrosion Protection of Mild Steel in Hydrochloric Acid up to 313 K Using Propyl Benzimidazole: Electroanalytical, Adsorption and Quantum Chemical Studies.” Egyptian Journal of Petroleum 27(1): 11–20. DOI: 10.1016/j.ejpe.2016.12.003.
  • [4] E. A. Noor, A. H. Al-Moubaraki. 2008. “Corrosion Behavior of Mild Steel in Hydrochloric Acid Solutions.” International Journal of Electrochemical Science 3(7): 806–818. DOI: 10.1016/S1452-3981(23)15485-X.
  • [5] A. A. Olajire. 2017. “Corrosion Inhibition of Offshore Oil and Gas Production Facilities Using Organic Compound Inhibitors – A Review.” Journal of Molecular Liquids 248: 775–808. DOI: 10.1016/j.molliq.2017.10.097.
  • [6] C. Verma, E. E. Ebenso, M. Quraishi. 2017. “Ionic Liquids as Green and Sustainable Corrosion Inhibitors for Metals and Alloys: An Overview.” Journal of Molecular Liquids 233: 403–414. DOI: 10.1016/j.molliq.2017.02.111.
  • [7] M. Goyal, S. Kumar, I. Bahadur, C. Verma, E. E. Ebenso. 2018. “Organic Corrosion Inhibitors for Industrial Cleaning of Ferrous and Non-Ferrous Metals in Acidic Solutions: A Review.” Journal of Molecular Liquids 256: 565–573. DOI: 10.1016/j.molliq.2018.02.045.
  • [8] G. Zangari. 2018. Fundamentals of Electrodeposition. In: K. Wandelt (ed.). Encyclopedia of Interfacial Chemistry. Oxford: Elsevier. DOI: 10.1016/B978-0-12-409547-2.11700-7.
  • [9] L. B. Hunt. 1973. “The Early History of Gold Plating: A Tangled Tale of Disputed Priorities.” Gold Bulletin 6(1): 16–27. DOI: 10.1007/BF03215178.
  • [10] C. Raub. 1993. The History of Electroplating. In: S. La Niece, P. Craddock (eds.). Metal Plating and Patination: Cultural, Technical and Historical Developments. Oxford: Butterworth-Heinemann. DOI: 10.1016/B978-0-7506-1611- 9.50027-3.
  • [11] H. Kim, B. N. Popov, K. S. Chen. 2003. “A Novel Electrodeposition Process for Plating Zn–Ni–Cd Alloys.” Journal of the Electrochemical Society 150(2): C81. DOI: 10.1149/1.1534599.
  • [12] F. El-Chiekh, M. T. El-Haty, H. Minoura, A. A. Montaser. 2005. “Electrodeposition and Characterization of Cu–Ni–Zn and Cu–Ni–Cd Alloys.” Electrochimica Acta 50(14): 2857–2864. DOI: 10.1016/j.electacta.2004.11.033.
  • [13] A. C. Hegde, K. Venkatakrishna, N. Eliaz. 2010. “Electrodeposition of Zn–Ni, Zn–Fe and Zn–Ni–Fe Alloys.” Surface and Coatings Technology 205(7): 2031– 2041. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2010.08.102.
  • [14] K. O. Nayana, T. V. Venkatesha. 2014. “Effect of Ethyl Vanillin on ZnNi Alloy Electrodeposition and Its Properties.” Bulletin of Materials Science 37(5): 1137–1146. DOI: 10.1007/s12034-014-0054-x.
  • [15] V. Ravindran, V. S. Muralidharan. 2007. “Zinc–Nickel Alloy Electrodeposition – Influence of Triethanolamine.” Portugaliae Electrochimica Acta 25(4): 391– 399. DOI: 10.4152/pea.200704391.
  • [16] O. Hammami, L. Dhouibi, P. Berçot, E. M. Rezrazi, E. Triki. 2013. “Effect of Diethanolamine and Triethanolamine on the Properties of Electroplated Zn–Ni Alloy Coatings from Acid Bath.” The Canadian Journal of Chemical Engineering 91(1): 19–26. DOI: 10.1002/cjce.21627.
  • [17] M. M. Singh, R. B. Rastogi, B. N. Upadhyay, M. Yadav. 2003. “Thiosemicarbazide, Phenyl Isothiocyanate and Their Condensation Product as Corrosion Inhibitors of Copper in Aqueous Chloride Solutions.” Materials Chemistry and Physics 80(1): 283–293. DOI: 10.1016/S0254-0584(02)00513-8.
  • [18] R. B. Rastogi, M. M. Singh, M. Yadva. 2004. “Inhibition of Corrosion of Mild Steel by 1-Aryl-2,5-Dithiohydrazodicarbonamides and Their Molybdenum and Tungsten Complexes in 0.1 N Sulphuric Acid.” Bulletin of Electrochemistry 20(1): 19–23.
  • [19] K. R. Sriraman, S. Brahimi, J. A. Szpunar, J. H. Osborne, S. Yue. 2013. “Characterization of Corrosion Resistance of Electrodeposited Zn–Ni Zn and Cd Coatings.” Electrochimica Acta 105: 314–323. DOI: 10.1016/j.electacta.2013.05.010.
  • [20] N. Eliaz, K. Venkatakrishna, A. C. Hegde. 2010. “Electroplating and Characterization of Zn–Ni, Zn–Co and Zn–Ni–Co Alloys.” Surface and Coatings Technology 205(7): 1969–1978. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2010.08.077.
  • [21] N. J. Cantini, D. B. Mitton, N. Eliaz, G. Leisk, S. L. Wallace, F. Bellucci, G. E. Thompson, R. M. Latanision. 2000. “In Situ Underfilm Corrosion Rate Measurements by Magnetic and Electrochemical Techniques.” Electrochemical and Solid-State Letters 3(6): 275. DOI: 10.1149/1.1391123.
  • [22] D. B. Mitton, S. L. Wallace, N. J. Cantini, F. Bellucci, G. E. Thompson, N. Eliaz, R. M. Latanision. 2002. “The Correlation between Substrate Mass Loss and Electrochemical Impedance Spectroscopy Data for a Polymer-Coated Metal.” Journal of the Electrochemical Society 149(6): B265. DOI: 10.1149/1.1473777.
  • [23] M. G. K. AlFalah, E. Kamberli, A. H. Abbar, F. Kandemirli, M. Saracoglu. 2020. “Corrosion Performance of Electrospinning Nanofiber ZnO–NiO–CuO/Polycaprolactone Coated on Mild Steel in Acid Solution.” Surfaces and Interfaces 21: 100760. DOI: 10.1016/j.surfin.2020.100760.
  • [24] M. G. K. AlFalah, M. Saracoglu, M. I. Yilmazer, F. Kandemirli. 2023. “Corrosion Inhibition Performance of 2-Fluorophenyl-2, 5-Dithiohydrazodicarbonamide for Copper in 3.5% NaCl Media: Experimental and Monte Carlo Insights.” Al-Qadisiyah Journal for Engineering Science 16(3): 150–159. DOI: 10.30772/qjes.2023.178995.
  • [25] M. G. K. AlFalah, L. Guo, M. Saracoglu, F. Kandemirli. 2022. “Corrosion Inhibition Performance of 2-Ethyl Phenyl-2, 5-Dithiohydrazodicarbonamide on Fe (110)/Cu (111) in Acidic/Alkaline Solutions: Synthesis, Experimental, Theoretical, and Molecular Dynamic Studies.” Journal of the Indian Chemical Society 99(9): 100656. DOI: 10.1016/j.jics.2022.100656.
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-3d94dff2-70ea-4a9f-a7b4-2b36f226e0dd
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.