Corrosion resistance of 304 stainless steel after anodic polarization in choline chloride-oxalic acid non-aqueous bath

• Autorzy: Winiarki Juliusz , Marczewski Marek , Tylus Włodzimierz

Identyfikatory

DOI

10.15199/40.2019.3.3

Warianty tytułu

PL

Odporność na korozję stali stopowej 304 poddanej polaryzacji anodowej w niewodnej kąpieli złożonej z chlorku choliny i kwasu szczawiowego

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Preliminary studies on the possibility of electropolishing of 304 alloy steel in a new non-aqueous galvanic bath have been performed. 304 stainless steel was polarized anodically in (2-hydroxyethyl) trimethylammonium chloride : oxalic acid (1:1 molar ratio) eutectic solvent. By means of LSV technique it was found that the active dissolution of steel at 75 °C takes place at potentials between 0.1 and 0.7 V vs. Ag. Anodic treatment of 304 steel in eutectic mixture at 3.5 A dm^-2 for 5 min caused selective dissolution of both the surface of austenite grains and their boundaries. According to the LPR and EIS techniques, raw degreased steel showed higher corrosion resistance after 120 hrs exposure to 0.5 M NaCl solution than that of polarized steel. However, SEM analysis revealed that the former experienced pitting corrosion, while the steel after anodic treatment in non-aqueous bath experienced only general corrosion.

PL

Przeprowadzono wstępne badania rozpoznawcze nad możliwością prowadzenia procesu elektropolerowania stali stopowej 304 w nowej niewodnej kąpieli galwanicznej. Stal 304 została poddana polaryzacji anodowej w rozpuszczalniku eutektycznym złożonym z chlorku 2-hydroksyetylotrimetyloamoniowego i kwasu szczawiowego (w stosunku molowym 1:1). Techniką LSV określono, że aktywne roztwarzanie stali w 75 °C zachodzi przy potencjałach w zakresie od 0,1 do 0,7 V wzgl. Ag. Polaryzacja anodowa stali 304 w mieszaninie eutektycznej przy 3,5 A dm^-2 przez 5 min doprowadziła do selektywnego roztwarzania zarówno powierzchni ziaren austenitu jak i ich granic. Technikami LPR i EIS zmierzono, że stal w stanie otrzymania po odtłuszczaniu wykazała wyższą odporność na korozję po 120 godzinach ekspozycji w 0,5 M roztworze NaCl niż stal po polaryzacji. W trakcie analizy SEM zauważono jednak, że ta pierwsza doznała korozji wżerowej, podczas gdy stal po polaryzacji anodowej w kąpieli niewodnej uległa jedynie korozji równomiernej.

Słowa kluczowe

EN

304 steel; deep eutectic solvent; DES; electropolishing; EIS; SEM

PL

stal 304; rozpuszczalnik eutektyczny; DES; elektropolerowanie; EIS; SEM

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Ochrona przed Korozją
• Rocznik: 2019
• Tom: nr 3
• Strony: 78--81
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Winiarki Juliusz

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

autor

Marczewski Marek

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

autor

Tylus Włodzimierz

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

Bibliografia

• [1] Abbott Andrew P., Gero Frisch, Jennifer Hartley, Wrya O. Karim, Karl S. Ryder. 2015. “Anodic dissolution of metals in ionic liquids”. Progress in natural science: Materials international 25 : 595–602.
• [2] Abbott Andrew P., Gero Frisch, Karl S. Ryder. 2013. “Electroplating using ionic liquids”. Annual Review of Materials Research 43 : 335–358.
• [3] Abbott Andrew P., Glen Capper, Katy J. McKenzie, Andrew Glidle, Karl S. Ryder. 2006. “Electropolishing of stainless steels in a choline chloride based ionic liquid: an electrochemical study with surface characterization using SEM and atomic force microscopy”. Physical Chemistry Chemical Physics 8 : 4420–4425.
• [4] Abbott Andrew P., Glen Capper, Katy J. McKenzie, Karl S. Ryder. 2006. “Voltammetric and impedance studies of the electropolishing of type 316 stainless steel in a choline chloride based ionic liquid”. Electrochimica Acta 51 : 4420–4425.
• [5] Abbott Andrew P., Karl S. Ryder, U. Konig. 2008. “Electrofinishing of metals using eutectic based ionic liquids”. Transactions of the IMF, 86 (4) : 196–204.
• [6] Quinghua Zhang, Karine De Oliveira Vigier, Sebastien Royer, Francois Jerome. 2012. “Deep eutectic solvents: syntheses, properties and applications”. Chemical Society Reviews 41 (21) : 7108−7146.
• [7] Winiarski Juliusz, Aleksandra Kozak, Bogdan Szczygieł. 2018. ”Elektroosadzanie powłok chromowych z przyjaznych środowisku rozpuszczalników eutektycznych na bazie Cr(III) jako alternatywa dla klasycznego chromowania Cr(VI)”. Przemysł Chemiczny 97 (8) : 1340–1343.

Uwagi

The research was financed under the NCN MINIATURA II project entitled "Selektywne polerowanie elektrochemiczne stali stopowej typu 304 w przyjaznej środowisku mieszaninie eutektycznej chlorku choliny z kwasem szczawiowym lub cytrynowym - grant number 2018/02/X/ST5/01012.