Модификация бесхроматных конверсионных покрытий на алюминиевом сплаве 1105 для увеличения их защитных свойств

Алюминиевые сплавы являются крайне востребованными в различных областях промышленности. В современном мире, когда большой упор идет на экологичность и использование вторично переработанных ресурсов, выгодную роль занимают сплавы, созданные на основе вторичного металла. Такие сплавы могут отличаться существенным разбросом количества легирующих элементов. Алюминиевый сплав 1105, который изготавливается из вторичного алюминия, содержит в своём составе Mg и Cu и характеризуется высоким содержанием примесных элементов (Fe, Si, Zn). Интерметаллидные фазы, содержащиеся в сплаве, снижают его коррозионную стойкость. Современные методы противокоррозионной защиты могут помочь более широкому распространению сплава 1105 в различных конструкциях. Среди различных методов конверсионные покрытия, получаемые методом химического оксидирования, являются простым и экономичным способом защиты от коррозии. Целью данной работы было увеличение защитных свойств бесхроматных конверсионных покрытий ИФХАНАЛ-3, путем их модификации нитратами и нитритами. Одной из главных проблем конверсионных покрытий на алюминиевом сплаве 1105 является их повышенная дефектность на микроуровне. Применение нитрат и нитрит соединений обеспечивает более эффективное образование конверсионного покрытия на поверхности сплава, что позволяет усилить их коррозионную стойкость.

1. M. Sabaghi, Y. Cai, C. Mascle and P. Baptiste, Sustainability assessment of dismantling strategies for end-of-life aircraft recycling, Resour., Conserv. Recycl., 2015, 102, 163–169. doi: 10.1016/j.resconrec.2015.08.005

2. W.S Miller, L Zhuang, J Bottema, A.J Wittebrood, P. De Smet, A. Haszler and A. Vieregge, Recent development in aluminium alloys for the automotive industry, Mater. Sci. Eng.: A, 2000, 280, no. 1, 37–49. doi: 10.1016/S0921-5093(99)00653-X

3. S. Du, S. Zhang, J. Wang, M. Wang, Z. Lv, Z. Xu, L. Ma, C. Liu, J. Wang, J. Liu and B. Liu, Sustainable recycling of aluminum scraps to recycled aerospace-grade 7075 aluminum alloy sheets, Sustainable Mater. Technol., 2024, 41, #e01100. doi: 10.1016/j.susmat.2024.e01100

4. B. Zhou, B. Liu, S. Zhang, R. Lin, Y. Jiang and X. Lan, Microstructure evolution of recycled 7075 aluminum alloy and its mechanical and corrosion properties, J. Alloys Compd., 2021, 879, #160407. doi: 10.1016/j.jallcom.2021.160407

5. S. Du, S. Zhang, M. Wang, J. Wang, Z. Lv, Z. Xu, C. Liu, J. Wang, J. Liu and B. Liu, High-temperature heat treatment attenuating the influence of micron-sized inclusions on the microstructure and properties of recycled Al-Zn-Mg-Cu alloy sheet, J. Mater. Res. Technol., 2024, 30, 4147–4158. doi: 10.1016/j.jmrt.2024.04.092

6. L.B. Otani, M.M. Matsuo, B.J.M. Freitas, G. Zepon, C.S. Kiminami, W.J. Botta and C. Bolfarini, Tailoring the microstructure of recycled 319 aluminum alloy aiming at high ductility, J. Mater. Res. Technol., 2019, 8, no. 4, 3539–3549. doi: 10.1016/j.jmrt.2019.06.030

7. E. Mysliu, K. S. Storli, H.M. Skogøy, S. Kubowicz, I.-H. Svenum, O. Lunder and A. Erbe, Effect of Cu2+ on deposition mechanism and structure of ZrO2-based conversion coatings on AA6060 aluminium alloys and their susceptibility to filiform corrosion, Electrochim. Acta, 2024, 477, #143805. doi: 10.1016/j.electacta.2024.143805

8. Ю.А. Кузенков, С.В. Олейник, В.Л. Войтицкий, И.А. Архипушкин и Л.П. Казанский, Ингибированные бесхроматные конверсионные покрытия на алюминиевом сплаве 1105, Коррозия: Материалы, Защита, 2020, 3, 32–38. doi: 10.31044/1813-7016-2020-0-3-32-38

9. Commission Directive 2001/59/EC of 6 August 2001 Adapting to technical progress for the 28th time Council Directive 67/548/EEC on the approximation of laws, regulations and administrative provisions concerning the classification, packaging and labeling of hazardous substances relation to the EEA). Official Journal L 225, 21/08/2001, p. 0001–0333.

10. Ю.А. Кузенков, С.В. Олейник, Н.П. Нырков и И.А. Архипушкин, Ультратонкие конверсионные покрытия на алюминиевом сплаве АМг3. Ч. I. Оптимизация процесса получения покрытий, Коррозия: Материалы, Защита, 2021, 5, 42–47. doi: 10.31044/1813-7016-2021-0-5-42-47

11. O. Lunder, C. Simensen, Y. Yu and K. Nisancioglu, Formation and characterisation of Ti–Zr based conversion layers on AA6060 aluminium, Surf. Coat. Technol., 2004, 184, no. 2–3, 278–290. doi: 10.1016/j.surfcoat.2003.11.003

12. H. Zhang and Y. Zuo, The improvement of corrosion resistance of Ce conversion films on aluminum alloy by phosphate post-treatment, Appl. Surf. Sci., 2008, 254, no. 16, 4930–4935. doi: 10.1016/j.apsusc.2007.12.066

13. B.F. Rivera, B.Y. Johnson, M.J. O'Keefe and W.G. Fahrenholtz, Deposition and characterization of cerium oxide conversion coatings on aluminum alloy 7075-T6, Surf. Coat. Technol., 2004, 176, no. 3, 349–356. doi: 10.1016/S0257-8972(03)00742-4

14. Yu.I. Kuznetsov. Organic corrosion inhibitors: where are we now? A review. Part II. Passivation and the role of chemical structure of carboxylates. Int. J. Corros. Scale Inhib, 2016, 5, no. 4, 282–318. doi: 10.17675/2305-6894-2016-5-4-1

15. A.M. Semiletov, A.A. Kudelina, E.S. Khudoleeva and Yu.I. Kuznetsov, Surface modification of aluminum alloy AMg6 by ethanol solutions of alkyl phosphates, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2024, 13, no. 2, 1292–1303. doi: 10.17675/2305-6894-2024-13-2-34

16. Y.A. Kuzenkov, C.D. Hong and V.A. Karpov, Corrosion protection of aluminum alloys with chromate-free inhibited conversion coatings in a tropical climate, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2022, 11, no. 4, 1692–1702. doi: 10.17675/2305-6894-2022-11-4-18

17. D.O. Chugunov, Yu.A. Kuzenkov and S.Yu. Rybakov, Inhibited chromate-free conversion coatings for AMg5 aluminum alloy, Int. J. Corros. Scale Inhib., 2023, 12, no. 4, 2092–2100. doi: 10.17675/2305-6894-2023-12-4-35

18. Ю.М. Зимина, Ю.А. Кузенков и С.В. Олейник, Защитные конверсионные покрытия ИФХАНАЛ на алюминиевых сплавах, Коррозия: Материалы, Защита, 2010, 7, 44-48.