Influence of bath type for zinc plating and passivation with trivalent chromium compounds on the corrosion resistance and appearance of coatings obtained

• Autorzy: Kołodziej Mateusz , Niciejewska Anna , Winiarski Juliusz

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2023.5.1

Warianty tytułu

PL

Wpływ rodzaju kąpieli do cynkowania i pasywacji trójwartościowymi związkami chromu na odporność korozyjną i wygląd uzyskanych powłok

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Zinc coatings obtained in electrolytic zinc plating differ in terms of corrosion resistance and their visual aspect depending on the brightener and basic components used. In order to achieve industrial properties and a desired appearance of the coatings, commercial organic additives made by Galvano-Partners and Dipsol were used. It has been shown that a greater effect on corrosion resistance can be achieved when the same passivation is applied to different zinc substrates. Electrolytically applied zinc from a zinc chloride solution and with thin-film passivation shows a higher polarization resistance after 24 h compared to a coating obtained using two technologies utilizing (alkaline) baths based on sodium zincate, despite having the same conversion coating. In the aspect of one electrolytic zinc coating with different chromate coatings, disproportions between the successive conversion technologies are noted in the polarization resistance. Potentiodynamic curves describing a zinc coating with different chromate layers applied indicate a major variation in the barrier properties of the studied material.

PL

W zależności od wykorzystanego składnika wybłyszczającego oraz składników podstawowych otrzymywane powłoki cynkowe z cynkowania elektrolitycznego różnią się pod względem odporności korozyjnej oraz wizualnie. By uzyskać właściwości przemysłowe oraz określony wygląd powłok, wykorzystano komercyjne dodatki organiczne firm Galvano-Partners oraz Dipsol. Jeszcze większy wpływ na odporność korozyjną ma zastosowanie pasywacji chemicznej przez wytworzenie powłok konwersyjnych na powłokach cynkowych. Istotne różnice daje nawet zastosowanie tej samej pasywacji na różnym podłożu cynkowym: cynk nałożony elektrolitycznie w kąpieli sporządzonej na bazie chlorku cynku (zwanej słabo kwaśną) i z pasywacją cienkopowłokową (0,07 μm ±0,03 μm) wykazuje po 24 h wyższą rezystancję polaryzacyjną w porównaniu z powłoką wytworzoną zgodnie z dwoma technologiami, w których wykorzystuje się kąpiele sporządzone na bazie cynkanu sodu (zwane alkalicznymi), pomimo tej samej powłoki konwersyjnej. W wypadku takich samych powłok cynkowych wytworzonych elektrolitycznie, lecz pokrytych różnymi powłokami konwersyjnymi uzyskanymi chemicznie w wyniku zastosowania kąpieli sporządzonych na bazie związków chromu trójwartościowego obserwuje się różną odporność korozyjną w zależności od zastosowanych technologii wykonywania powłok konwersyjnych. Krzywe potencjodynamiczne otrzymane dla próbek z powłoką cynkową z nałożonymi różnymi warstwami konwersyjnymi wskazują na zróżnicowanie odporności korozyjnej badanego materiału.

Słowa kluczowe

EN

weak-acid zinc; conversion coating; passivation; zinc electroplating; electroplating; chromating; alkaline zinc; electrochemical metal deposition

PL

cynk słabo kwaśny; powłoka konwersyjna; pasywacja; cynk galwaniczny; galwanotechnika; chromianowanie; cynk alkaliczny; elektrochemiczne osadzanie metali

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2023
• Tom: nr 5
• Strony: 132--138
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., tab., rys., wykr.

Twórcy

autor

Kołodziej Mateusz

• Wrocław University of Technology, Faculty of Chemistry, Department of Advanced Materials Technology, Surface Technology Group, Wyb. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław 2
• Galvano-Partners Sp. z o.o. Sp. k., Czerwcowa 3, 93-349 Łódź

• https://orcid.org/0000-0002-1579-1277

autor

Niciejewska Anna

• Wrocław University of Technology, Faculty of Chemistry, Department of Advanced Materials Technology, Surface Technology Group, Wyb. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław 2

• https://orcid.org/0000-0002-0427-8881

autor

Winiarski Juliusz

• Wrocław University of Technology, Faculty of Chemistry, Department of Advanced Materials Technology, Surface Technology Group, Wyb. Wyspiańskiego 27, 50-370 Wrocław 2

• https://orcid.org/0000-0003-0761-1579

Bibliografia

• [1] S. Hesamedini, A. Bund. 2019. „Trivalent Chromium Conversion Coatings”. Journal of Coatings Technology and Research 16: 623–641. DOI: 10.1007/s11998-019-00210-9.
• [2] A.R. Marder. 2000. „The Metallurgy of Zinc-Coated Steel”. Progress in Materials Science 45(3): 191–271. DOI: 10.1016/S0079-6425(98)00006-1.
• [3] M. Saeedikhani, S. Wijesinghe, D.J. Blackwood. 2020. „Moving Boundary Simulation and Mechanistic Studies of the Electrochemical Corrosion Protection by a Damaged Zinc Coating”. Corrosion Science 163: 108296. DOI: 10.1016/j.corsci.2019.108296.
• [4] N. Pistofidis, G. Vourlias, S. Konidaris, E. Pavlidou, A. Stergiou, G. Stergioudis. 2006. „Microstructure of Zinc Hot-Dip Galvanized Coatings Used for Corrosion Protection”. Materials Letters 60(6): 786–789. DOI: 10.1016/j.matlet.2005.10.013.
• [5] Xiangtai Zhang, Jun Liang, Baixing Liu, Zhenjun Peng. 2014. „Preparation of Superhydrophobic Zinc Coating for Corrosion Protection”. Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects 454: 113–118. DOI: 10.1016/j.colsurfa.2014.04.029.
• [6] G.A. El-Mahdy, A. Nishikata, T. Tsuru. 2000. „Electrochemical Corrosion Monitoring of Galvanized Steel under Cyclic Wet–Dry Conditions”. Corrosion Science 42(1): 183–194. DOI: 10.1016/S0010-938X(99)00057-8.
• [7] Poradnik Galwanotechnika. 1985. Warszawa: Wydawnictwa Naukowo-Techniczne.
• [8] J.R. Davis (ed.). 2000. Corrosion: Understanding the Basics. Materials Park, Ohio: ASM International.
• [9] Galvano-Partners. 2016. Opis technologiczny: Zinclevel T-50.
• [10] Dipsol. 2009. Opis technologiczny: NZ-98.
• [11] Galvano-Partners. 2016. Opis technologiczny: Ecolozinc 150.
• [12] Siebec. 2011. Karta techniczna: MC4M7.
• [13] Plating Electronic. 2014. Karta techniczna: pe1018.
• [14] PN-EN ISO 2081:2018-05: Powłoki metalowe i inne nieorganiczne – Elektrolityczne powłoki cynkowe z obróbką dodatkową na żelazie lub stali.
• [15] Rozporządzenie (WE) nr 1907/2006 Parlamentu Europejskiego i Rady z dnia 18 grudnia 2006 r. w sprawie rejestracji, oceny, udzielania zezwoleń i stosowanych ograniczeń w zakresie chemikaliów (REACH) i utworzenia Europejskiej Agencji Chemikaliów, zmieniające dyrektywę 1999/45/WE oraz uchylające rozporządzenie Rady (EWG) nr 793/93 i rozporządzenie Komisji (WE) nr 1488/94, jak również dyrektywę Rady 76/769/EWG i dyrektywy Komisji 91/155/EWG, 93/67/EWG, 93/105/WE i 2000/21/WE.
• [16] Galvano-Partners. 2017. Opis technologiczny: ProPass BlueSpecial. Galvano-Partners. 2016. Opis technologiczny: ProPass 1500 LT. Dipsol. 2017. Opis technologiczny: Dipsol ZTB-447 ASA.
• [19] Dipsol. 2017. Opis technologiczny: Dipsol ZTB-447 S1S2S3.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).