Microstructural and electrochemical characterization of environmentally friendly conversion layers on aluminium alloys

Abstract

Camadas de conversão ricas em Ce têm sido investigadas como possíveis substitutas às camadas de cromo na proteção contra a corrosão de ligas de alumínio. Neste trabalho a microestrutura e o comportamento eletroquímico da liga de alumínio 2024 com e sem camada de conversão de Ce foram investigados utilizando MEV-EDS e EIE. Resultados de EDS mostraram que a presença de partículas de Cu depositadas sobre a superfície da liga estimula a formação da camada de conversão aumentando a intensidade dos picos de Ce no espectro EDS. Os experimentos de EIE mostraram que a presença da camada de conversão aumenta o valor da impedância, e que a evolução das características da camada pode ser seguida pelas mudanças que ocorrem no ângulo de fases em alta freqüência. As curvas potentiodinâmicas mostraram que a proteção conferida pela camada de conversão deve-se ao bloqueio da reação de redução do oxigênio.Cerium conversion layers (CeCL) have been investigated as a replacement for chromium conversion layers to protect Al alloys against corrosion. In this work the microstructure and the electrochemical behaviour of aluminium alloy 2024 with and without CeCL were investigated using, respectively, SEM-EDX and EIS. EDX results have shown that the presence of dispersed plated Cu particles on the alloy surface enhances the formation of the CeCL increasing the intensity of Ce peaks in the EDX spectra. EIS measurements on conversion-coated samples have shown that the presence of the layer increases the impedance, and that its presence is detected by the presence of a high frequency time constant. Results of potentiodynamic experiments have shown that the corrosion protection afforded by the conversion layer is due to the hindrance of the oxygen reduction reaction and that the pitting potential of the alloy is not changed.

Tecnologia Alternativa Para Proteção Contra Corrosão De Ligas De Alumínio

“…, 2010-a;JOHANSEN & MOTHEO, 2010-b;PALOMINO et al, 2003), as quais confirmam a forte influência dos parâmetros sobre as características das camadas de cério sobre as ligas de alumínio e seus efeitos sobre a proteção contra a corrosão.…”

“…As camadas de conversão de cério obtidas são formadas sobre a liga de alumínio AA6061 na composição investigada, não de maneira espessa sobre a superfície, diferentemente de outros métodos (SALAZAR-BANDA et al, 2009) ou utilizando outros sais de cério (PALOMINO et al, 2003). Desta maneira, a economia da quantidade de cério utilizada e a dispersão do depósito sobre toda a superfície foi alcançada.…”

Comparative investigation of the adhesion of Ce conversion layers and silane layers to a AA 2024-T3 substrate through mechanical and electrochemical tests

“…and a platinum grid as reference and counter electrode, respectively, which were always positioned at the same place relatively to the working electrode (WE). Cell construction details can be found elsewhere 22,23 . The experiments were performed in aerated conditions and at room temperature.…”

“…The deposition of Ce(OH) 3 and/or CeO 2 gives the films a distinctive yellow colour. Such chemical passivation process produces coatings that are more corrosion resistant than the naturally formed oxide film on the surface of AA 19,20,22,23 , mainly due to polarization of the cathodic reaction. However, these films have been reported to have an inhomogeneous thickness 24 .…”

“…However, these films have been reported to have an inhomogeneous thickness 24 . Recently the introduction of a pre-treatment step that provoked the deposition of a Cu-rich smut on the alloy surface seems to have overcome this latter drawback 22,23 . Recently pre-treatments based on the use of organofunctional silanes, in this work denominated simply silanes, have attracted the attention of researchers and industries 25,26 .…”