Защита от коррозии алюминиевого сплава АМг6 от коррозии конверсионными церийсодержащими покрытиями

Разработан раствор для нанесения защитных-адгезионных церийсодержащих покрытий на поверхность алюминиевого сплава АМг6 с целью замены токсичного процесса хроматирования в автомобильной и других отраслях промышленности.

Разработанный раствор, содержит: 5–10 г/л Ce(NO₃)₃·6H₂O, 30–40 мл/л H₂O₂, 0,5–1,5 г/л таннин.

Покрытия с наилучшими физико-химическими характеристиками формируются в растворе с рН=2–3, при температуре18–25°С и продолжительности процесса 10–15 мин. Оптимальная температура сушки 120–160°С.

Формирующиеся в приведенных условиях покрытия состоят из оксидов церия CeO₂, Ce₂O₃, а также оксид алюминия Al₂O₃. Введение сложного эфира галловой кислоты (в количестве 0,5–1,5 г/л) в рабочий раствор приводит к изменению химического состава формирующихся покрытий, а именно к исключению в его составе соединений нем CeO₂. Это способствует увеличению защитной способности покрытий.

Разработанный раствор для формирования защитно-адгезионных покрытий на алюминии является альтернативой токсичным растворам хроматирования.

1. М.В. Лушина и С.Г. Паршин, Инновационные технологии антикоррозионной защиты изделий из алюминиевых сплавов, Морской вестник, 2011, 1(37), 113-115.

2. M.W. Kendig and R.G. Buchheit, Corrosion Inhibition of Aluminum and Aluminum Alloys by Soluble Chromates, Chromate Coatings, and Chromate-Free Coatings. CORROSION, 2003, 59, no. 5, 379-399. doi: 10.5006/1.3277570

3. S. Gheytani, Y. Liang, J. Yan and J.Q. Xu, Chromate conversion coated aluminium as lightweight and corrosion-resistant current collector for aqueous lithium-ion batteries, J. Mater. Chem. A, 2016, 4, 395-399. doi: 10.1039/C5TA07366A

4. A.E. Hughes and R.J. Taylor, Chromate Conversion Coatings on 2024 Al Alloy, Surf. Interface Anal., 1997, 25, no. 4, 223-234. doi: 10.1002/(SICI)1096-9918(199704)25:4<223::AID-SIA225>3.0.CO;2-D

5. J. Zhao, L. Xia, A. Sehgal and D. Lu, Effects of chromate conversion coatings on corrosion of aluminium alloy 2024-T3, Surf. Coat. Technol., 2001, 140, no.1, 51-57. doi: 10.1016/S0257-8972(01)01003-9

6. Directive 2000/53/EC of the Parliament and the Council of Europe on September 18, 2000 “End-of-live-vehicles”, Off. J. Eur. Communities, L269, pp. 34–43.

7. Directive 2002/96/EC of the European Parliament and of the Council of 27 January 2003 on waste electrical and electronic equipment.

8. Directive 2011/65 / EC (RoHS II) of the European Parliament and of the Council of 8 June 2011 on the restriction of the use of certain hazardous substances in electrical and electronic equipment.

9. A.B. Harris, Replacement hexavalent chromium in automotive industry for ELV Directive. Technical paper, Sur/Fin. 6/2002.

10. С.В. Олейник и Ю.И. Кузнецов‚ Ингибиторы коррозии в конверсионных покрытиях. Ч. IV, Защита металлов, 2007, 43, 421-428.

11. M.M. Rahman, Md.H. Zahir, Md.B. Haq, D.A. Al Shehri and A.M. Kumar, Corrosion Inhibition Properties of Waterborne Polyurethane/Cerium Nitrate Coatings on Mild Steel, Coatings, 2018, 8, 34; doi: 10.3390/coatings8010034

12. M. Gobara, A. Baraka, R. Akid and M. Zorainy, Corrosion protection mechanism of Ce4+/organic inhibitor for AA2024 in 3.5% NaCl, RSC Advances, 2020, 10, 2227-2240. doi: 10.1039/C9RA09552G

13. M. Dabala, E. Ramous and M. Magrini, Corrosion resistance of cerium-based chemical conversion coatings on AA5083 aluminium alloy, Materials and Corrosion, 2004, 55, 381-386. doi: 10.1002/maco.200303744

14. Woicik and C. Joseph, Hard X-ray Photoelectron Spectroscopy (HAXPES), Springer International Publishing: ChamCity, Switzerland, 2016, p. 571.

15. B. Valdez, S. Kiyota, M. Stoytcheva, R. Zlatev and J.M. Bastidas Cerium-based conversion coatings to improve the corrosion resistance of aluminium alloy 6061-T6, Corros. Sci., 2014, 87, 141-149, doi: 10.1016/j.corsci.2014.06.023.

16. M. Kurtela, V. Šimunović, I. Stojanović and V. Alar, Effect of the cerium (III) chloride heptahydrate on the corrosion inhibition of aluminum alloy, Materials and Corrosion, 2020, 71, 125-147. doi: 10.1002/maco.201911057