CC BY
17
УДК 620.197
Чугунов Д.О., Кузенков Ю.А., Олейник С.В.
БЕСХРОМАТНЫЕ КОНВЕРСИОННЫЕ ПОКРЫТИЯ НА АЛЮМИНИЕВОМ СПЛАВЕ АМГ6
Чугунов Дмитрий Олегович, младший научный сотрудник лаборатории Высокотемпературных коррозионных испытаний в водных средах
Кузенков Юрий Александрович, кандидат химических наук, старший научный сотрудник лаборатории Высокотемпературных коррозионных испытаний в водных средах
Олейник Сергей Валентинович, кандидат химических наук, заведующий лабораторией Высокотемпературных коррозионных испытаний в водных средах Email: [email protected]
Институт физической химии и электрохимии им. А.Н. Фрумкина Российской Академии Наук, Москва, Россия 119071, Москва, Ленинский проспект, 31, корп. 4
Хроматные конверсионные покрытия, которые эффективно защищают алюминиевые сплавы от коррозии, в настоящее время потеряли актуальность из-за своей высокой токсичности. Коррозионно-электрохимическими методами изучена кинетика формирования конверсионных покрытий на алюминиевом сплаве АМг6 в бесхроматном конвертирующем составе ИФХАНАЛ-3 с добавлением ингибиторов коррозии и защитные свойства таких покрытий в хлоридных растворах. Показано, что исследованные конверсионные покрытия могут эффективно защищать сплав АМг6.
Ключевые слова: алюминиевые сплавы, ингибиторы коррозии, бесхроматные конверсионные покрытия, питтинговая коррозия.
CHROMATE-FREE CONVERSION COATINGS ON AMG6 ALUMINUM ALLOY
Chugunov D.O., Kuzenkov Y.A., Oleynik S.V.
Frumkin Institute of Physical chemistry and Electrochemistry Russian academy of sciences
Chromate conversion coatings, which effectively protect aluminum alloys from corrosion, have now lost their relevance due to their high toxicity. The kinetics of the formation of conversion coatings on the AMg6 aluminum alloy in a chromate-free converting composition IFHANAL-3 with the addition of corrosion inhibitors and the protective properties of such coatings in chloride solutions have been studied by corrosion-electrochemical methods. It is shown that the investigated conversion coatings can effectively protect the AMg6 alloy.
Key words: aluminum alloys, chromate-free conversion coatings, pitting corrosion, corrosion inhibitors.
Для защиты от коррозии алюминиевых сплавов широко используют конверсионные покрытия. Ранее покрытия такого типа получали химическим оксидированием сплавов в растворах хроматов, но в настоящее время применение хроматных конвертирующих составов ограничено из-за их высокой токсичности. В качестве замены хроматных предложено использовать щелочные
конвертирующие составы, содержащие различные модификаторы [1, 2]. Исследования бесхроматных конверсионных покрытий на алюмомагниевых сплавах [3], медьсодержащих алюминиевых сплавах системы Al-Mg-Cu [4] привели к разработке конвертирующего состава ИФХАНАЛ-3. В настоящей работе исследована возможность получения защитных покрытий на алюминиевом сплаве АМг6 при его оксидировании в конвертирующем составе ИФХАНАЛ-3.
Ранее было показано, что предварительная обработка поверхности, в том числе термообработка, могут влиять на защитные свойства получаемых конверсионных покрытий [4]. В случае алюминиевого сплава АМг6 было изучено два вида состояния образцов: отожжённые без плакировки и в состоянии после прокатки с плакировкой. От предварительной обработки образцов зависит размер зерна поверхностного слоя образцов. Для
протравленных шлифов в случае отожжённых образцов довольно чётко видны границы зёрен сплава, тогда как для образцов после прокатки зерно гораздо мельче и не всегда можно чётко определить его границы. Ещё одной особенностью сплава АМг6 является то, что на его поверхности после травления выделяются Si-содержащие частицы. Всё это приводит к тому, что защитные свойства конверсионных покрытий ИФХАНАЛ-3 отличаются для отожжённых образцов и для образцов после прокатки.
Наполнение покрытий, полученных на отожжённых образцах, в растворе ингибитора ИФХАН-25 не приводит к усилению защитного действия покрытий, сформированных в присутствии Трилона Б, также снижается эффективность покрытий полученных путем оксидирования в смеси ИФХАНАЛ-3+бензотриазол (БТА) как с добавлением NaF, так и без него. Однако наполнение покрытия полученного путём оксидирования в смеси ИФХАНАЛ-3 + 5-метил БТА приводит к значительному росту потенциала
питтингообразования, переводя его в положительную область. Также высоким значением потенциала питтингообразования характеризуется покрытие, полученное при обработке в смеси ИФХАНАЛ-3, сульфосалициловой кислоты и NaF (рис. 1).
Е, мВ
Рис. 1. Анодные поляризационные кривые сплава АМг6 в боратном буферном растворе, содержащем 0.01М (рН 7.4), с покрытиями, с последующим наполнением в растворе ингибитора ИФХАН-25, полученные в следующих растворах: 1 -ИФХАНАЛ-3 + ^ + Трилон Б; 2 - ИФХАНАЛ-3 + БТА; 3 - ИФХАНАЛ-3 + БТА + КаБ; 4 -ИФХАНАЛ-3 + Трилон Б; 5 - ИФХАНАЛ-3; 6 -ИФХАНАЛ-3 + КБ; 7 - ИФХАНАЛ-3 + сульфосалициловая кислота + NaF; 8 - ИФХАНАЛ-3 + 5-метил БТА.
В случае образцов сплава после прокатки наблюдается другая картина. На рис. 2 даны результаты поляризационных измерений покрытий, сформированных в различных растворах и наполненных ингибитором ИФХАН-25.
-1000 -800 -600 -400 -200 0 200 400 600
Е, мВ
Рис. 1. Анодные поляризационные кривые сплава АМг6 в боратном буферном растворе, содержащем 0.01М (рН 7.4), с покрытиями, с последующим
наполнением в растворе ингибитора ИФХАН-25, полученные в следующих растворах: 1 - ИФХАНАЛ-3 + NaF + Трилон Б; 2 - ИФХАНАЛ-3 + Трилон Б; 3 -
ИФХАНАЛ-3 + сульфосалициловая к-та; 4 -ИФХАНАЛ-3 + БТА + NaF; 5 - ИФХАНАЛ-3 + 3 г/л БТА; 6 - ИФХАНАЛ-3 + 3 г/л 5-мБТА; 7 -ИФХАНАЛ-3 + КаБ; 8 - ИФХАНАЛ-3 + сульфосалициловая кислота + NaF; 9 - ИФХАНАЛ-3 + 5-метил БТА; 10 - ИФХАНАЛ-3 + БТА.
Использование Трилона Б при оксидировании приводит к формированию покрытий, характеризующихся низкой защитной способностью после наполнения. Также немного уступают в эффективности растворы ИФХАНАЛ-
3+сульфосалициловая кислотата и ИФХАНАЛ-3+БТА+NaF. Наилучшей эффективностью среди представленных композиций обладают ИФХАНАЛ-3+сульфосалициловая кислота+NaF, ИФХАНАЛ-3+БТА и ИФХАНАЛ-3+5 -метил БТА. Они способствуют смещению потенциала
питтингообразования в положительную область, что может говорить о хороших защитных свойствах таких покрытий.
Коррозионные испытания полученных покрытий проводили по ГОСТ 9.913-90 в камере влажности Г-4 при следующих условиях - 8 ч образцы находились в камере при 100% относительной влажности и t = 400С, а последующие 16 ч при комнатной t в условиях конденсации влаги. Коррозионные данные, в целом, подтверждают данные поляризационных
исследований. Наилучшие защитные свойства показывают покрытия, полученные в конвертирующих составах с добавлением БТА и 5-метил БТА. Первые коррозионные поражения на таких покрытиях появились спустя 25 суток с начала испытаний.
Список литературы
1. Олейник С.В., Малыгина Е.М., Зимина Ю.М. Влияние температуры на химическое оксидирование сплава АМг-3 в молибдатсодеpжащих растворах . // Коррозия: материалы, защита, 2007, №2, с. 29-33.
2. Олейник С. В., Зимина Ю.М. Защитные бесхроматные конверсионное покрытия на алюминиевом сплаве АД-31. // Коррозия: материалы и защита. 2008. №10, с. 38-42.
3. Кузнецов Ю. И., Олейник С. В., Хаустов А. В. Химическое оксидирование сплава АМг3 в щелочных молибдатных растворах. // Защита металлов, 2003. Т. 39. № 4. С. 311-315
4. Кузенков Ю.А., Олейник С.В., Трубецкая Л.Ф. Бесхроматные конверсионные покрытия на алюминиевом сплаве В95. // Коррозия: материалы, защита. 2009, №4, с. 36-39.
