مطالعه تاثیرغلظت یون کبالت درمحلول آبکاری الکتریکی بر مورفولوژی، ساختارفازی و مقاومت به خوردگی پوشش‌های آلیاژی روی- کبالت

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد گروه مهندسی مواد دانشکده فنی دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب

2 استاد دانشکده مهندسی متالورژی و مواد دانشگاه تهران

3 دانشیار دانشکده مهندسی متالورژی و مواد دانشگاه تهران

چکیده

پوشش‌ های آلیاژی روی- کبالت به روش آبکاری الکتریکی با استفاده از جریان مستقیم از حمام سولفاتی- اسیدی      بر روی فولاد St37 اعمال شدند. تاثیر مقدار یون کبالت در حمام آبکاری بر مورفولوژی، ترکیب شیمیایی، ساختارفازی و مقاومت به خوردگی پوشش های آلیاژی روی – کبالت مورد مطالعه قرارگرفت. بررسی های ریز ساختاری و ترکیبی پوشش ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM) مجهز به طیف نگار توزیع انرژی (EDS) انجام و به منظور تعیین فازهای موجود در پوشش از دستگاه پراش سنج پرتوی ایکس (XRD) استفاده شد. میکرو سختی پوشش ها به وسیله دستگاه میکروسختی ویکرز و مقاومت به خوردگی پوشش ها به وسیله آزمایش پلاریزاسیون تافل در محلول 5/3 درصد نمک طعام مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان می دهد که مقدار یون کبالت در محلول آبکاری تاثیر زیادی بر ترکیب شیمیایی، ساختار فازی و همچنین مقاومت به خوردگی پوشش های روی- کبالت دارد. با افزایش مقدار یون کبالت در محلول آبکاری میزان کبالت پوشش افزایش، درنتیجه سختی پوشش نیز افزایش می یابد. نتایج حاصل از بررسی مقاومت به خوردگی پوشش ها نشان می دهد که مقاومت به خوردگی، بیشتر تحت تاثیر ترکیب فازی پوشش های رسوب کرده است و پوشش آلیاژی روی – کبالت با 2/1 درصد وزنی کبالت درپوشش به علت ساختار تک فازی دارای بالاترین مقاومت به خوردگی است.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Effect of cobalt ion concentration of electroplating solution on morphology, phase structure and corrosion resistance of Zinc-Cobalt alloy coatings

نویسندگان [English]

  • Hamed Delgoshaee 1
  • S.R. Allahkaram 2
  • Hasan Farhangi 3
چکیده [English]

The effect of cobalt ion concentration of electroplating solution on morphology, phase structure and corrosion resistance of zinc-cobalt alloy electrodeposits that were obtained from Sulfate- acid solutions by direct current on St37 steel has been studied. SEM, EDS and XRD were used to study the surface morphology, chemical composition and phase structure of coatings. Respectively corrosion behavior of Zn-Co alloy coatings were studied by Tafel polarization experiment in 3.5 wt% NaCl solution. In addition the microhardness of the Zn-Co alloy coatings was examined. The results showed that increasing of cobalt ion content of electroplating solution, increases cobalt content as well as microhardnees of the coating. The cobalt ion in the plating bath strongly affects the chemical content and phase structure, as well as corrosion stability, of Zn-Co alloys. It was also noticed that corrosion resistance of the deposits were highly influenced by the composition and morphology of the coatings. Zn-Co alloy coatings containing 1.2 wt% Co showed the highest corrosion resistance due to its single phase.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Corrosion resistance
  • electroplating
  • Zinc-Cobalt alloy coatings
  • Morphology
  • Phase structure
  • Microhardness

[1] C.N. Panagopoulos, D.A. Lagaris, P.C. Vatista. (2011). Adhesion and corrosion behaviour of Zn–Co electrodeposits on mild steel. Materials Chemistry and Physics, No. 126,Pp 398–403.

 [2] Z.F. Lodhi, H.A. Terryn and J.H.W. Dewit . (2007). Cathodic inhibition and anomalous electrodeposition of Zn–Co alloys , ElectrochimicaActa , No.52,Pp 5444–5452.

 [3] E.Gomez, and E. Valle . (2001). Characterisation of zinc+cobalt alloy phases obtained by electrodeposition, Journal of Electroanalytical  Chemistry , No.505,Pp 54–61.

 [4]  R. Ramanauskas, and R. Juskenas . (2008). Effect of pulseplating on the composition and corrosion properties of Zn–Co and Zn–Fe alloy coatings,  chemija, No.19,Pp 7–13.

 [5]  M. Mouanga, L.  Ricq and  P. Bercot  . (2007).  Electrodeposition  and  characterization  of zinc–cobalt alloy from chloride bath; influence of  coumarin as additive , Surface and Coatings Technology , No.721,Pp 1–7.

[6] Svetlana Lichušina, Ala Chodosovskaja, Aloyzas Sudavičius, (2008). Cobalt-rich Zn–Co alloys electrochemical deposition, structure and corrosion resistance,  chemija. vol.19. No. 1,Pp 25–31

[7] Jing-Yin Feia, G.D. Wilcox. (2005).  Electrodeposition of Zn–Co alloys with pulse ontaining reverse current  Electrochimica  Acta, No.50 .Pp 2693–2698.

[8] J.L. Ortiz-Aparicio , Y. Meas, G. Trejo a , R. Ortega , T.W. Chapman , E. Chainet , P. Ozil (2007).  Electrodeposition of zinc–cobalt alloy from a complexing alkaline glycinate bath Electrochimica Acta, No.52,Pp 4742–4751.

 [9] N. Boshkov, K. Petrov , S. Vitkova , S. Nemska , G. Raichevsky (2002). Composition of the corrosion products of galvanic alloys Zn–Co and their influence on the protective ability, Surface and Coatings Technology, No.157,Pp 171–178.

[10] M.E. Bahrololoom, D.R. Gabe, G.D. Wilcox, (2004). Microstructure, morphology and corrosion resistance of electrodeposited zinc-cobalt compositionally modulated alloy multilayer coatings, Transactions of the institute of metal finishing,  No. 82, Pp. 51-58

[11] M. Heydari Gharahcheshmeha, M. Heydarzadeh Sohi. (2012). Pulse electrodeposition of ZneCo alloy oatings obtained from an alkaline bath Materials Chemistry and Physics, No.134 ,Pp 1146-1152.

 [12]  Z.F.  Lodhi,  J.M.C.  Mol,  A.  Hovestad,  H.  Terryn  and  J.H.W.  Dewit , )2007(.  'Electrodeposition  of   Zn–Co  and   Zn–Co–Fe  alloys from  acidic  chloride electrolytes' , Surface and Coatings Technology , No.462,Pp 1–7.