Caractérisation microstructurale et électrochimique de revêtements Zn-Ni électrodéposés sur un acier, en vue d'applications anticorrosion
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The use of cadmium as an anti-corrosion coating is now regulated because of its toxicity. Among the possible replacements the electrolytic deposit of alloyed zinc, in particular zinc-nickel, has given rise to several studies; The objective of this study is to better understands the relationships between the characteristics of the deposits (composition, structure, morphology, porosity …) and their anticorrosion performance. Different coatings were tested and the following conditions noted: nature of bath (acid or alkaline), density of the electrodepositing current, eventual post treatments of degasification or chromatation. For comparison the classic deposits of cadmium or pur zinc were also characterized. The morphological and structural characteristics were determined by X-diffraction, microscopy (MO or MEB) and the internal-stresses were also determined. The corrosion resistance was studied in a neutral aerated saline solution at room temperature by stationnary and non-stationnary electrochemical techniques. The alkaline deposits of nickel composition varying from 6 to 10 % in weight according to the conditions of preparation are porouse, and little altered by degasification. Impedance tests prove this porosity. Long duration immersion in a corrosive solution causes the appearance of an important of net craquelures; the acidic deposits richer in nickel (10 to 20 % in weight) are sensitive to the density of the electrodepositing current, so there is a risk of a difference in concentration and therefore a galvanic couple. The degasification causes the appearance of cracks. In general, corrosion processus is a dezincification of the deposits. A treatment of chromatation detectable by impedance spectroscopy always improve the corrosion resistance.
Abstract FR:
L'utilisation du cadmium, carme revêtements anticorrosion, est maintenant réglementée en raison d'un écobilan défavorable. Parmi les solutions de remplacement envisagées, les dépôts électrolytiques de zinc allié, en particulier de zinc-nickel, ont donné lieu à de nombreux travaux. L'objectif de cette étude est de mieux appréhender les relations entre les caractéristiques des dépôts (composition, structure, morphologie, porosité …), et leurs performances anticorrosion. Différents revêtements ont été testés, compte tenu des conditions d'élaboration : nature du bain acide ou alcalin, densité de courant d'électrodeposition, éventuels post-traitements de dégazage ou de chromatation. Pour comparaison, les dépôts classiques de cadmium ou de zinc pur ont aussi été caractérisés. Les caractéristiques morphologiques et structurales ont été déterminées par diffraction X, microscopie (MO ou MEB) et détermination des contraintes internes. La tenue en corrosion a été étudiée en milieu salin neutre aéré, à température ambiante, par techniques électrochimiques stationnaires et non stationnaires. Les dépôts de type alcalin, de teneur en nickel variant de 6 à 10 % en poids, selon les conditions d'élaboration, sont poreux et peu altérés par un traitement de dégazage. Les essais d'impédancemétrie rendent compte de cette porosité. L'immersion prolongée en milieu corrosif entraîne l'apparition d'un important réseau de craquelures. Les dépôts de type acide, plus riches en nickel (10 à 20 % poids) sont sensibles à la densité de courant d'électrodéposition, d'où risque d'écarts de concentration et donc de couplage galvanique. Le traitement de dégazage provoque l'apparition de fissures. De façon générale, la corrosion se traduit par une dézincification des dépôts. Un traitement de finition chromique, décelable en impédancemétrie, améliore toujours la tenue à la corrosion.