Galvalume beroko estalduraren korrosioarekiko erresistentziari buruzko ikerketa

Beroan murgilduta dagoen Zn55Al1.6Si galvalume estaldurak oso erabiliak izan dira alor askotan, hala nola automobilgintzan, ontzigintzan, makineria industrian, etab. Zink estaldura baino korrosiboaren aurkako errendimendu hobeagatik ez ezik, kostu baxuagatik ere. Al-ren prezioa gaur egun Zn-arena baino txikiagoa da). La bezalako lur arraroek ezkata-hazkundea oztopatu dezakete eta ezkata atxikimendua areagotu dezakete, beraz, altzairuak eta bestelakoak babesteko erabili dira. metalezko oxidazioaren eta korrosioaren aurkako aleazioak. Hala ere, La-ren aplikazioari buruz argitaratutako literatura gutxi dago, beroan murgildutako galvalume estalduran, eta lan honetan La gehitzeak beroan murgildutako galvalume estalduraren korrosioarekiko erresistentzian dituen ondorioak ikertu dira.

Experimental

[1] Beroan murgiltzea

Beroan murgildutako Zn-Al-Si-La aleazio-estaldurak % 0,0.02 pisu, % 0.05 pisu, % 0.1 pisu eta % 0.2 pisu duten La Ф 1 mm-ko altzairu leuneko alanbrean aplikatu ziren. Prozesua honakoa izan zen: herdoila eta koipea kentzeko garbiketa uhin supersonikoaren bidez (55 °C) → garbiketa urez → fluxua (85 °C) → lehortzea (100 ~ 200 °C) bero-murgiltzea (640 ~ 670 °C, 3~5 s).

[2]Pisua galtzeko proba

Pisu-galera proba kobrearekin azeleratutako azido azetikoa gatz-ihinztatze-probak (CASS) eta murgiltze-korrosio-probak gatz-ihinztatze-ganbera batean eta %3.5 NaCl disoluzio batean egin ziren. Probak egin ondoren, produktu korrosiboak bide mekanikoen bidez kendu, ur korrontearekin garbitu, gero aire hotzean lehortu eta pisu galera balantza elektronikoaren bidez neurtu zen. Bi kasuetan, hiru parallel laginak egin ziren emaitza zehatzagoak lortzeko. Proba-denbora 120 h izan da CASS probarako eta 840 h murgiltze probarako.

[3]Proba elektrokimikoa

Proba elektrokimikoa Alemaniak hornitutako IM6e lan-estazio elektrokimikoak egin zuen, platinozko plaka kontra-elektrodo gisa, kalomel-elektrodo saturatua erreferentzia-elektrodo gisa eta berotan murgilduta dagoen Zn-Al-Si-La estaldurak altzairu leuneko alanbre laneko elektrodo gisa hartuz. Korrosio-medioa % 3.5 NaCl disoluzioa zen. Proba disoluzioaren azalera 1 cm2 zen. Inpedantzia elektrokimikoko espektroskopia (EIS) neurketak 10 kHz-tik 10 mHz arteko maiztasun-tartearekin egin ziren, tentsio-seinale sinusoidalaren zabalera 10 mV (rms) zen. Polarizazio-kurba ahulak -70 mV-tik tentsio tartean erregistratu ziren. 70 mV-ra, eskaneatzeko abiadura 1 mV/s-koa zen. Bi kasuetan, esperimentua ez zen hasi korrosio-potentziala egonkor mantendu arte (5 mV baino gutxiagoko aldakuntza 5 min-tan).

[4]SEM eta XRD azterketak

Laginen gainazaleko morfologiak SSX-550 ekorketa-mikroskopio elektronikoaren bidez (SEM) aztertu ziren gatz-ihintza ganberan eta % 3.5eko NaCl disoluzioaren korrosio-probak egin ondoren. Gatz-spray-an laginen gainazalean eratutako korrosio-produktuak eta %3.5eko NaCl disoluzioa PW-3040160 X izpien difrakzioa (XRD) erabiliz probatu ziren.

Emaitzak eta eztabaida

[1] Korrosioarekiko erresistentzia
[1.1] Pisu galera
1. irudiak pisua galtzeko proben emaitzak erakusten ditu gatz-ihinztatze kabinetean eta % 3.5eko NaCl disoluzioan. Bi kasuetan laginen korrosio-tasa gutxitu egin zen lehenik La edukia % 0.05 pisura arte handitu ahala eta gero handitu egin zen La edukia gehiago handituz. Hori dela eta, korrosioarekiko erresistentzia onena %La 0.05 pisua duten estalduretan izan zen. Murgiltze-proban zehar, herdoil gorria lehen aldiz aurkitu zen 0% La estaldura gainazalean 3.5% NaCl disoluzioan, baina, murgiltze-proba amaitu arte, ez zegoen 0.05% La estaldura gainazalean herdoil gorririk. .

2.1.2 Saiakuntza elektrokimikoa

2. irudiak Zn-Al-Si-La aleazio-estalduretarako polarizazio-kurba ahulak erakusten ditu %3.5 NaCl disoluzioan. Ikus daiteke polarizazio-kurba ahulen formak desberdintasun gutxi erakusten zituela eta aleazio-estaldura mota guztietako korrosio-prozesua erreakzio katodikoaren bidez kontrolatzen zela. 2. irudiko polarizazio-kurba ahulean oinarritutako Tafel egokitze-emaitzak 1. taulan aurkezten dira. Pisu galera probaren antzera, galvalume estalduraren korrosioarekiko erresistentzia hobetu zitekeela La eta gutxieneko gehikuntza txikiarekin ere aurkitu zen. korrosio-tasa %La 0.05 pisuarekin lortu da.

3. irudiak 3.5 orduz % 0.5 NaCl disoluzioarekin La gehikuntza-kopuru desberdinak dituzten estalduretarako grabatutako Nyquist diagramak adierazten ditu. Kasu guztietan, bi denboraren konstanteak esan nahi zituzten bi arku zeuden. Maiztasun handian agertzen denak aleazio-estalduraren ezaugarri dielektrikoak adierazten zituen, eta maiztasun baxukoak, aldiz, poroetako altzairu leuneko substratuarenak (estaldura-akatsak, alegia). La gehikuntza handitu ahala, maiztasun handiko arkuaren diametroa handitu zen, efektu hau nabarmenagoa zen Zn55Al1.6Si0.05La aleazio-estalduraren kasuan. La edukia gehiago handitzean, ordea, maiztasun handiko arkuaren diametroa alderantziz murriztu zen. Bien bitartean, arku guztien zentroa laugarren koadranterantz makurtzen zen, eta dispertsio-efektua elektrodoaren gainazalean gertatu zela adierazten zuen. Baldintza honetan, emaitza hobeak lor daitezke CPE (fase konstanteko elementua) erabiliz, frogatutako kapazitate hutsaren ordez. beste ikerketa talde batzuk.