آندایزینگ آلیاژ آلومینیوم 2024-T3 در الکترولیت ترکیبی اسید سولفوریک، بوریک و فسفریک و تعیین ضخامت لایه اکسیدی و بررسی رفتار خوردگی به روش امپدانس الکتروشیمیایی

محورهای موضوعی : فصلنامه علمی - پژوهشی مواد نوین

محسن سعیدی خانی ¹ , مهدی جاویدی ² , علی یزدانی ³ , ساره وفاخواه ⁴

1 - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی و علم مواد، دانشگاه شیراز
2 - - استادیار بخش مهندسی و علم مواد، دانشگاه شیراز
3 - مربی گروه مهندسی و علم مواد، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، شیراز.
4 - دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی و علم مواد، دانشگاه شیراز.

تاریخ دریافت : 1394/10/08 تاریخ پذیرش : 1394/10/08 تاریخ انتشار : 1391/04/01

کلید واژه: امپدانس الکتروشیمیایی, آندایزینگ, آلیاژ 2024-T3, الکترولیت ترکیبی,

چکیده مقاله :

بمنظور افزایش مقاومت به خوردگی آلیاژ آلومینیوم 2024-T3، عملیات آندایزینگ در دمای محیط در الکترولیت ترکیبی با درصدهای وزنی گوناگون از اسید سولفوریک، بوریک و فسفریک انجام شد. آندایزینگ در مدت زمان های 10 و 20 2 انجام شد. از روش امپدانس الکتروشیمیایی جهت مطالعه رفتار 1 2 و 2 mA/cm دقیقه و چگالی جریان های mA/cm خوردگی آلیاژ آندایز شده در محیط آبی حاوی 3/5 درصد وزنی نمک طعام استفاده شد و با استفاده از مدار الکتریکی معادل مناسب، پارامترهای خوردگی مربوط به لایه اکسیدی مشخص و با ارایه یک راه کار ساده با استفاده از روش امپدانس الکتروشیمیایی، ضخامت لایه اکسیدی تعیین گردید. در نهایت، برای مقایسه نرخ خوردگی نمونههای آندایز شده از روش برون یابی تافل استفاده شد. نتایج بیانگر مقاومت به خوردگی مناسب آلیاژ آندایز شده در الکترولیت ترکیبی میباشد. این الکترولیت به دلیل عدم استفاده از یون کرومات و ایجاد مقاومت به خوردگی مناسب آلیاژ آندایز شده میتواند جایگزینی مناسب برای حمام های کروماته که مشکلات زیست محیطی دارند و بیشتر جهت آندایزینگ آلیاژ آلومینیوم 2024-T3 بکار می روند، باشد.  

منابع و مأخذ:

1- جی. وبر، تی. بیستک، "پوششهای تبدیلی شیمیایی والکترولیتی"، ص 247-322، ترجمه ع. افشار، انتشارات علمیدانشگاه صنعتی شریف، تهران، 1379.

2- Y. Huang, H. Shih, H. Huang, J. Daugherty,S. Wu, S. Ramanathan, C. Chang, F. Mansfeld,

"Evaluation of the Corrosion Resistance ofAnodized Aluminum 6061 using

Electrochemical Impedance Spectroscopy(EIS)", Corrosion Science, Vol. 50, pp. 3369-

3575, 2008.

3- G. E. Thompson, L. Zhang, C. J. E. Smith,P. Skeldon, “Boric Sulfuric Acid Anodizing of

Aluminum Alloys 2024 and 7075: FilmGrowth and Corrosion Resistance”, Corrosion

Science, Section 55, p. 11, 1999.

4- V. Moutarlier, M. P. Gigandet, J. Pagetti,"Characterisation of Pitting Corrosion in

Sealed Anodic Films Formed in Sulphuric,Sulphuric/Molybdate and Chromic Media",

Applied Surface Science, Vol. 206, pp. 237-249, 2003.

5- L. E. Fratila-Apachintei, F. D. Tichelaar, G.E. Thompson, H. Terryn, P. Skeldon, J.

Duszczyk, “A Transmission ElectronMicroscopy Study of Hard Anodic Oxide

Layers on AlSi(Cu) Alloys”, ElectrochimicaActa, Vol. 49, pp. 3169-3177, 2004.

6- A. Jagminas, D. Bigeliend, I. Mikulskas,“Growth Peculiarities of Aluminum Anodic

Oxide at High Voltages in Diluted PhosphoricAcid”, Journal of Crystal Growth, Vol. 233,pp. 591-598, 2001.

7- H. H. Shih, S. L. Tzou, “Study of AnodicOxidation of Aluminum in Mixed Acid using a

Pulsed Current”, Surface and CoatingTechnology, Vol. 124, pp. 278-285, 2000.

8- T. Takenaka, H. Habazaki, H. Konno,“Formation of Black Anodic Films on

Aluminum in Acid Electrolytes ContainingTitanium Complex Anion”, Surface andCoating Technology, Vol. 169/170, pp. 155-159, 2003.

9- J. S. Zhang, X. H. Zhao, Y. Zuo, J. P.Xiong, “The Bonding Strength and CorrosionResistance of Aluminum Alloy by AnodizingTreatment in a Phosphoric Acid Modified

Boric Acid/Sulfuric Acid Bath”, Surface andCoating Technology, Vol. 202, pp. 3149-3156,

2008.

10- V. Moutarlier, S. Pelletier, F. Lallemand,M. P. Gigandet, Z. Mekhalif ,

“Characterisation of the Anodic Layers formedon 2024 Aluminum Alloy, in TetraborateElectrolyte Containing Molybdate Ions”,Applied Surface Science, Vol. 252, pp. 1739-1746, 2005.

11- L. Song-mei, Z. Hong-rui, L. Jian-hua,“Corrosion Behavior of Aluminum Alloy

2024-T3 by 8-hydroxy-quinoline and itsDerivative in 3.5% Chloride Solution“,

Transactions of Nonferrous Metals Society ofChina, Vol. 17, pp. 318-325, 2007.

12- E. Ghali, “Corrosion Resistance ofAluminum and Magnesium Alloys”, Wiley,New Jersey, p. 137, 2010.

13- J. Ren, Y. Zuo, “Study of ElectrochemicalBehavior and Morphology of Pitting onAnodized 2024 Aluminum Alloy”, Surface andCoating Technology, Vol. 182, pp. 237-241,2004.

14- V. Moutarlier, M.P. Gigandet, B.Normand, J. Pagetti, “EIS characterisation ofanodic films formed on 2024 aluminium alloy,in sulphuric acid containing molybdate orpermanganate species”, Corrosion Science,Vol. 47, pp. 937-951, 2004

15- م. احتشام زاده، "مقدمه ای بر کاربرد طیف نگاریامپدانس الکتروشیمیایی (E.I.S) در مطالعه خوردگی"، ص.83، انتشارات دانشگاه شهید باهنر کرمان، کرمان، 1385.

16- J. J. Suay, E. Gimenez, T. Rodriguez, K.Habbib, J. J. Saura, “Characterization of

Anodized and Sealed Aluminum by EIS”,Corrosion Science, Vol. 45, pp. 611-624, 2003.

17- ASTM B 457, “Standard Test Method forMeasurement of Impedance of Anodic

Coatings on Aluminum”, ASTM Annual Bookof Standards, Vol. 192, Springer, 2003.

18- A. C. Crossland, H. Habazaki, K.Shumizu, P. Skeldon, G. E. Thompson, G. C.Wood, X. Zhou, C. J. E. Smith,“ResidualFlaws Due to Formation of Oxygen Bubbles in

Anodic Alumina”, Corrosion Science, Vol. 41,pp. 1945–1954, 1999.