Morphology and Corrosion Performance of Chromate Conversion Coatings on Different Substrates

Miguel Antonio Domínguez–Crespo,^1* Edgar Onofre–Bustamante,² Aidé Minerva Torres–Huerta¹, and Francisco J. Rodríguez–Gómez²

¹ Grupo de Ingeniería en Procesamiento de Materiales CICATA, Instituto Politécnico Nacional. Unidad Altamira. Km 14.5, Carretera Tampico–Puerto Industrial Altamira. C. P. 89600. Altamira, Tamps. México.

² Facultad de Química, Departamento de Metalurgia. Edificio D, Universidad Nacional Autónoma de México, Ciudad Universitaria, 04510 México D.F.^*Responsible author: adcrespo2000@yahoo.com.mx, mdominguezcrespo@ipn.mx.

Received September 12, 2008 ]]> Accepted November 14, 2008

Abstract

The aqueous corrosion resistances of galvalume (Fe–Al+Zn) and steel galvanized (Fe–Zn) alloys, passivated by immersion in chromating solution with different immersion times (0, 10, 30 y 60 s) are compared. The electrochemical behaviour of various chromated and non–chromated coatings was investigated in 3 wt–% NaCl solution using polarization techniques. For comparison, AISI 1010 carbon steel substrates were also analyzed. The characterization measurements and polarization curves revealed that textural properties of Fe alloys influence the growth of the films and both the cathodic and anodic reactions. An optimum anticorrosive protection was obtained at 30 s. CCCs treatments inhibited the corrosion of zinc to a significant degree, but less effectively than coatings formed with aluminium–zinc alloys. The difference in the corrosion protection given by the two substrates types was attributed to the structural properties, thickness coating, grain size and roughness observed, which affect oxygen diffusion.

Keywords: CCCs, Fe alloys, textural properties, adhesion.

Resumen

En este trabajo se analizó el efecto de la composición superficial de dos aleaciones de hierro (Fe–Al+Zn, Fe–Zn) y su desempeño contra la corrosión al aplicar tratamientos de conversión química con cromo hexavalente y diferentes tiempos de inmersión (0, 10, 30 y 60 s). El desempeño electroquímico de los materiales se evaluó utilizando técnicas de polarización en una solución al 3 % en peso de NaCl. Como referencia se sintetizaron y compararon películas de cromo en muestras de acero al carbono comercial (AISI–1010). Los recubrimientos obtenidos mostraron un crecimiento no uniforme, con poros y grietas superficiales. Los recubrimientos obtenidos en tiempos de 30 s mostraron las propiedades de protección más eficaces para este tipo de sustratos. Las propiedades texturales de las aleaciones evaluadas juegan un papel muy importante en el tipo de crecimiento de las películas de conversión y afectan las propiedades de protección en medios agresivos.

Palabras clave: Tratamientos de conversión, recubrimientos, aleaciones de hierro, impedancia electroquímica, adherencia.

Acknowledgements

The authors wish to thank the financial support from SIP–IPN and SEP–CONACYT trough the projects SIP–20080805, SIP–20080654 and 2006–01–61354, respectively. The authors are also grateful to Javier Zapata Torres and Ivan Puente L., for their technical support.

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