Anticorrosion Properties of Coatings Obtained on D16 Alloy by PEO

In this work, anticorrosion behaviors of PEO coatings formed on D16 alloy with various thicknesses in 0,5 wt.% NaCl solution were investigated. Corrosion resistance of PEO coatings strongly depended on their microstructure. Thicker coatings provided better corrosion protection for D16 alloy

СРАВНЕНИЕ СКЛОННОСТИ К ПИТТИНГОВОЙ КОРРОЗИИ ОТЛИВОК ИЗ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ СПЛАВОВ Al6Ca, Al1Fe, Al6Ca1Fe И ПРОМЫШЛЕННОГО СПЛАВА AK12M2

The study covers the electrochemical and corrosion behavior of 4 alloys (wt.%): Al–6Ca (Al6Ca), Al–6Ca–1Fe (Al6Ca1Fe), Al–1Fe (Al1Fe), AK12M2. High Fe content (up to 1 %) in the alloys is required for high productivity of die-casting processes. Electrochemical tests were conducted in the 3 % NaCl aqueous solution at 26±0,5 °С using the IPC-Pro 3A (IPC-2000) digital potensiostat. Potentiodynamic anodic polarization was performed at a scan rate of 1 mV/s. The initial polarization potential was –800 mV (SHE). The potential scanning direction was reversed at a «critical» current density icr = 10 mA/cm2 with the same scan rate of polarization. The tendency of the alloy for pitting formation was determined by the Qdir/Qrev ratio (the amounts of electricity passed through the electrode before pits occur and before repassivation) and the bases of pitting resistance: difference between the pitting potential (Epit) and the equilibrium potential (Eeq); difference between the repassivation potential (Erep) and the equilibrium potential (Eeq). Corrosion tests of cast aluminum alloys were carried out by holding the samples in a salt spray chamber and in the 3 % NaCl aqueous solution for 700 h. The Olympus GX51 optical microscope was used to assess the morphology of sample surfaces after their holding. It is found that the Al6Ca1Fe and Al6Ca experimental alloys placed in the 3 % NaCl aqueous solution are not susceptible to pitting corrosion as opposed to the AK12M2 industrial alloy and Al1Fe. It is assumed that the higher corrosion resistance of Al6Ca1Fe is due to the entry of Fe into the Al10CaFe2 intermetallide. The intermetallide is not an effective cathode with respect to Fe due to significant negative potentials of Al and Ca. Al6Ca1Fe is a promising alloy for industrial use due to its high casting and mechanical properties that are not inferior to the eutectic silumin alloy and even surpass it in terms of corrosion resistance.Исследовано электрохимическое и коррозионное поведение 4 сплавов (мас.%): Al–6Ca (далее Al6Ca), Al–6Ca–1Fe (далее Al6Ca1Fe), Al–1Fe (далее Al1Fe), АК12M2. Повышенное содержание железа (до 1 %) в сплавах необходимо для высокой производительности процессов литья под давлением. Электрохимические исследования проводили в 3 %-ном водном растворе NaCl при температуре 26±0,5 °С с помощью цифрового потенциостата IPC-Pro 3A (IPC-2000). Анодную поляризацию осуществляли в потенциодинамическом режиме при скорости развертки потенциала 1 мВ/с. Начальный потенциал поляризации составлял –800 мВ (по отношению к стандартному водородному электроду). При «критической» плотности тока iкр = 10 мА/см2 изменяли направление развертки потенциала на обратное, проводя поляризацию с той же скоростью. О склонности сплавов к питтингообразованию судили по отношению количеств электричества, прошедших через электрод до питтингообразования и до их репассивации (Qпрямой/Qобратный), и значениям базисов питтингостойкости: разности потенциала питтингообразования и стационарного потенциала; разности потенциала репассивации и стационарного потенциала. Коррозионные испытания литейных алюминиевых сплавов проводили, выдерживая образцы в камере соляного тумана и в 3 %-ном водном растворе NaCl в течение 700 ч. После этих выдержек изучали морфологию поверхности образцов с помощью оптического микроскопа «Olympus GX51». Установлено, что экспериментальные сплавы Al6Ca1Fe и Al6Ca, в отличие от Al1Fe и промышленного сплава АК12М2, не подвержены питтинговой коррозии в 3 %-ном водном растворе NaCl. Высказано предположение, что повышенная коррозионная стойкость сплава Al6Ca1Fe обусловлена тем, что железо входит в интерметаллид Al10CaFe2, который не является эффективным катодом вследствие значительных отрицательных потенциалов у Al и Ca. Благодаря высоким литейным и механическим свойствам сплава Al6Ca1Fe, которые не уступают свойствам эвтектического силумина и превосходят его по коррозионной стойкости, экспериментальный сплав Al6Ca1Fe является перспективным для использования в промышленном масштабе

Non-destructive methods to control the properties of MAO coatings on the surface of 2024 aluminium alloy

International audienceThe kinetic aspects of the coating formation on the 2024 aluminium alloy at different time intervals of the microarc oxidation process (MAO) in an alkaline-silicate electrolyte under the AC current are investigated. Moreover the main reasons of modifications in the MAO coating properties (corrosion resistance, microhardness) and phase composition during the process are shown. Finally, non-destructive control methods of MAO coating properties are worked out. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved

Effective regime of microarc oxidation (MAO) on AZ 91 magnesium alloy

International audienceno abstrac

The evidence of cathodic micro-discharges during plasma electrolytic oxidation process

International audiencePlasma electrolytic oxidation (PEO) processing of EV31 magnesium alloy has been carried out in fluoride containing electrolyte under bipolar pulse current regime. Unusual PEO cathodic micro-discharges have been observed and investigated. It is shown that the cathodic micro-discharges exhibit a collective intermittent behavior, which is discussed in terms of charge accumulations at the layer/electrolyte and layer/metal interfaces. Optical emission spectroscopy is used to determine the electron density (typ. 10(15) cm(-3)) and the electron temperature (typ. 7500K) while the role of F- anions on the appearance of cathodic micro-discharges is pointed out

Разработка состава магниевого сплава для создания временных герметизирующих устройств, используемых в нефтяной промышленности

Alloy composition was developed and heat treatment conditions were selected to obtain an intensively dissolving magnesium alloy to be used as a ball plug under oil-well precommissioning conditions, i.e. to seal various well sections with further near-complete destruction of these plugs for a short time (up to 11 h). It was found that the reason of high dissolution rate of Mg alloy with a composition similar to high-strength ML6 is a higher nickel content (up to 0,19 %). The compounds of this element are located along the grain boundaries, and it leads to intense intercrystalline corrosion of the alloy in a medium containing chlorine ions. It is shown that an effective method for controlling the Mg alloy dissolution rate is to synthesize coatings on its surface with various thicknesses by plasma electrolytic treatment (PET) in aqueous solution containing 110 g/l of commercial water glass. This method allowed synthesizing coatings with a thickness from 10 to 41 μm on the experimental magnesium alloy with increased nickel concentrations (~ 0,19 %) in a short period of time (from 10 to 20 min) with low set AC current density (4 A/dm2) – galvanostatic mode of PET processes. Corrosion investigations were carried out in 3 % KCl aqueous solution at 93 ± 2 °C. PET coatings were obtained on the magnesium alloy using a capacitive unit. Corrosion tests conditions for materials used as ball plugs in oil well seals were similar to that cited in foreign researches.Разработан состав и определен режим термообработки получения интенсивно растворяющегося магниевого сплава для использования его в качестве шаровых пробок в условиях подготовки к работе нефтяных скважин, т.е. для герметизации различных участков скважин с последующим практически полным разрушением этих шаров в течение короткого времени (до 11 ч). Выявлено, что причиной высокой скорости растворения Mg-сплава, по составу близкого к высоко- прочному МЛ6, является повышенное содержание в нем никеля (до 0,19 %). Соединения этого элемента располагаются по границам зерен, что приводит к интенсивной межкристаллитной коррозии сплава в среде, содержащей хлорионы. Показано, что эффективным способом управления скоростью растворения Mg-сплава является получение на его поверхности покрытий различной толщины методом плазменно-электролитической обработки (ПЭО) в водном растворе, содержащем 110 г/л технического жидкого стекла. Этот способ позволил наносить покрытия толщиной от 10 до 41 мкм на экспериментальный магниевый сплав, содержащий повышенную концентрацию никеля (~0,19 %), за короткий период времени (от 10 до 20 мин) при небольшой заданной плотности переменного тока (4 А/дм2) – гальваностатический режим проведения процессов ПЭО. Коррозионные исследования проводили в 3 %-ном водном растворе KCl при температуре 93 ± 2 °С, а покрытия методом ПЭО на магниевом сплаве получали с помощью емкостной установки. Условия коррозионных испытаний материалов, используемых в качестве шаровых пробок в герметизирующих устройствах нефтяных скважин, являлись аналогичными тем, что приводятся в зарубежных исследованиях