تحقیق برای مقاومت در برابر خوردگی پوشش گالوالوم با غوطه وری داغ

پوشش‌های گالوالوم Zn55Al1.6Si با غوطه‌وری داغ در بسیاری از زمینه‌ها مانند صنعت خودرو، کشتی‌سازی، صنعت ماشین‌آلات و غیره، نه تنها به دلیل عملکرد ضد خوردگی بهتر آن نسبت به پوشش روی، بلکه به دلیل هزینه پایین آن، به‌طور گسترده مورد استفاده قرار گرفته‌اند. قیمت Al در حال حاضر کمتر از روی است). خاک های کمیاب مانند La می توانند مانع رشد رسوب و افزایش چسبندگی رسوب شوند، بنابراین از آنها برای محافظت از فولادها و سایر موارد استفاده می شود. فلزی آلیاژهای ضد اکسیداسیون و خوردگی با این حال، تنها مقالات کمی در مورد کاربرد La در پوشش گالوالومی غوطه‌ور شده داغ منتشر شده است، و در این مقاله اثرات افزودن La بر مقاومت به خوردگی پوشش گالوالوم غوطه‌ور شده داغ مورد بررسی قرار گرفت.

تجربی

[1] غوطه ور شدن داغ

پوشش‌های آلیاژی Zn-Al-Si-La با غوطه‌ور شدن گرم حاوی 0,0.02 وزنی، 0.05 وزنی، 0.1 درصد وزنی و 0.2 درصد وزنی La بر روی سیم فولادی ملایم Ф 1 میلی‌متری اعمال شد. فرآیند به شرح زیر بود: تمیز کردن برای از بین بردن زنگ زدگی و چربی توسط موج مافوق صوت (55 درجه سانتیگراد) → تمیز کردن با آب → شار (85 درجه سانتیگراد) → خشک کردن (100 تا 200 درجه سانتیگراد) غوطه ور شدن داغ (640 تا 670 درجه سانتیگراد). 3 تا 5 ثانیه).

[2]تست کاهش وزن

تست کاهش وزن با استفاده از تست اسپری نمک اسید استیک تسریع شده با مس (CASS) و تست های خوردگی غوطه وری که در محفظه اسپری نمک و محلول NaCl 3.5% انجام شد، اندازه گیری شد. پس از انجام آزمایش‌ها، محصولات خورنده با روش‌های مکانیکی حذف شدند، با آب جاری شسته شدند، سپس با هوای سرد خشک شدند و کاهش وزن با ترازوی الکترونیکی اندازه‌گیری شد. در هر دو مورد، سه paralنمونه‌های lel برای به دست آوردن نتایج دقیق‌تر ساخته شدند. زمان تست برای تست CASS 120 ساعت و برای تست غوطه وری 840 ساعت بود.

[3] آزمایش الکتروشیمیایی

آزمایش الکتروشیمیایی توسط ایستگاه کار الکتروشیمیایی IM6e ارائه شده توسط آلمان انجام شد و صفحه پلاتین را به عنوان الکترود ضد، الکترود کالومل اشباع شده به عنوان الکترود مرجع، و سیم فولادی ملایم با پوشش‌های داغ Zn-Al-Si-La را به عنوان الکترود کار در نظر گرفت. محیط خورنده محلول 3.5 درصد NaCl بود. سطح در معرض محلول آزمایش 1 سانتی متر مربع بود. اندازه‌گیری‌های طیف‌سنجی امپدانس الکتروشیمیایی (EIS) با دامنه فرکانس از 2 کیلوهرتز تا 10 مگاهرتز انجام شد، عرض سیگنال ولتاژ سینوسی 10 میلی‌ولت (rms) بود. منحنی‌های قطبش ضعیف در محدوده ولتاژ 10- میلی‌ولت ثبت شد. تا 70 میلی ولت، سرعت اسکن 70 میلی ولت بر ثانیه بود. در هر دو مورد، آزمایش شروع نشد تا زمانی که پتانسیل خوردگی ثابت باقی بماند (تغییر کمتر از 1 میلی ولت در 5 دقیقه).

[4] مطالعات SEM و XRD

مورفولوژی سطح نمونه ها پس از تست خوردگی در محفظه نمک پاش و محلول NaCl 550% توسط میکروسکوپ الکترونی روبشی SSX-3.5 (SEM) مورد بررسی قرار گرفت. محصولات خوردگی تشکیل شده بر روی سطح نمونه ها در محلول نمک پاش و محلول 3.5 درصد NaCl با استفاده از پراش پرتو ایکس PW-3040160 (XRD) آزمایش شدند.

نتایج و بحث

[1] مقاومت در برابر خوردگی
[1.1] کاهش وزن
شکل 1 نتایج آزمایش های کاهش وزن را در کابینت اسپری نمک و محلول 3.5% NaCl نشان می دهد. نرخ خوردگی نمونه ها در هر دو مورد ابتدا با افزایش محتوای La تا 0.05 درصد وزنی کاهش یافت و سپس با افزایش بیشتر محتوای La افزایش یافت. بنابراین، بهترین مقاومت در برابر خوردگی در پوشش‌های حاوی 0.05 درصد وزنی La تجربه شد. مشخص شد که در طول آزمایش غوطه وری، زنگ قرمز زودتر روی سطح پوشش 0wt.%La در محلول 3.5% NaCl یافت شد، با این حال، تا زمانی که آزمایش غوطه وری به پایان رسید، هیچ زنگ قرمزی روی سطح پوشش 0.05wt.% La وجود نداشت. .

2.1.2 آزمایش الکتروشیمیایی

شکل 2 منحنی های قطبش ضعیف را برای پوشش های آلیاژی Zn-Al-Si-La در محلول 3.5% NaCl نشان می دهد. مشاهده می شود که شکل منحنی های قطبش ضعیف تفاوت های کمی را نشان می دهد و فرآیند خوردگی انواع پوشش های آلیاژی با واکنش کاتدی کنترل می شود. نتایج برازش تافل بر اساس منحنی های قطبش ضعیف در شکل 2 در جدول 1 ارائه شده است. مشابه آزمایش کاهش وزن، همچنین مشخص شد که مقاومت به خوردگی پوشش گالوالوم را می توان با افزودن اندک La و حداقل افزایش داد. نرخ خوردگی با 0.05wt.%La به دست آمد.

شکل 3 نمودارهای Nyquist را نشان می دهد که برای پوشش هایی با مقادیر مختلف La اضافه شده در معرض محلول NaCl 3.5% به مدت 0.5 ساعت ثبت شده است. در همه موارد، دو قوس وجود داشت که به معنای ثابت دو زمان بود. یکی که در فرکانس بالا ظاهر می شود نشان دهنده ویژگی دی الکتریک پوشش آلیاژ است، در حالی که یکی در فرکانس پایین با زیرلایه فولادی ملایم در منافذ مطابقت دارد (یعنی نقص پوشش). با افزایش افزودن La، قطر قوس با فرکانس بالا افزایش یافت، این اثر در مورد پوشش آلیاژی Zn55Al1.6Si0.05La بارزتر بود. با افزایش بیشتر محتوای La، با این حال، قطر قوس فرکانس بالا به طور معکوس کاهش یافت. در همین حال، مرکز تمام قوس‌ها به ربع چهارم متمایل شده است که نشان می‌دهد اثر پراکندگی روی سطح الکترود اتفاق افتاده است. در این شرایط، با استفاده از CPE (عنصر فاز ثابت) به جای خازن خالص می‌توان به نتایج بهتری دست یافت. سایر گروه های تحقیقاتی