Structural and morphological investigations of the electrodeposited Cr and Ni-Cr-P coatings and their electrochemical behaviors in chloride aqueous medium
Pedro de Lima-Neto, Adriana N. Correia, Gecílio P. da Silva
2006
Journal of the Brazilian Chemical Society
Neste trabalho foi estudada a influência dos parâmetros operacionais de eletrodeposição na estrutura, na morfologia dos revestimentos de Cr e Ni-Cr-P e no comportamento eletroquímico destes em meio aquoso contendo cloreto. Todos os eletrodepósitos foram obtidos sobre cobre. As camadas de Cr foram obtidas a partir de um banho industrial. Os eletrodepósitos amorfos de Ni-Cr-P foram obtidos a 60 °C, no intervalo de 100 a 400 mA cm -2 e usando um banho de pH igual a 2 e contendo: 40 g L -1 de NiCl
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... .6H 2 O; 102 g L -1 de CrCl 3 ; 14 g L -1 de NaPH 2 O 2 ; 30 g L -1 de H 3 BO 3 ; 15 g L -1 de NaBr; 50 g L -1 de NH 4 Cl, 80 g L -1 de Na 3 C 6 H 5 O 7 .2H 2 O e 40 mL L -1 de HCOOH. Estas camadas foram obtidas com cargas de eletrodeposição de 500 e 1600 Coulombs A caracterização dos eletrodepósitos foi feita por Calorimetria de Varredura Diferencial (DSC), Difração de Raios X (XRD), Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) e Energia Dispersiva de Raios X (EDX). O comportamento eletroquímico foi avaliado por polarização potenciodinâmica em NaCl 0,1 mol L -1 e à temperatura ambiente. Não foi observada a presença de trincas nas camadas eletrodepositadas de Ni-Cr-P e a morfologia superficial foi caracterizada pela presença de nódulos esféricos. A cristalização das ligas de Ni-Cr-P ocorreu a 325 °C com a formação de fases de Ni e Ni 3 P. O eletrodepósito de cromo não apresentou trincas, mas todos os revestimentos de Cr que foram tratados termicamente apresentaram trincas distribuídas por toda a superfície e apresentaram diminuição na dureza e na resistência à corrosão. A dureza das camadas de Ni-Cr-P aumentou com a temperatura de tratamento térmico e este comportamento foi associado à presença da fase Ni 3 P. A morfologia nodular desapareceu durante o tratamento térmico e foi relacionada à difusão de Cr para a superfície. Dentre os vários eletrodepósitos de Ni-Cr-P estudados, a camada Ni 66 Cr 12 P 22 foi a que apresentou melhor resistência à corrosão e com um potencial de corrosão ligeiramente superior ao apresentado pelo eletrodepósito de Cr. O revestimento Ni 66 Cr 12 P 22 é um potencial candidato a substituir o revestimento de Cr industrial, principalmente sob condições operacionais em temperaturas superiores à ambiente. Spherical noodles were absent in the surface of as-annealed Ni-Cr-P coating which it was associated with the diffusion of Cr to the surface and cracks were not observed in any annealing temperature. Among the various electrodeposited Ni-Cr-P coatings studied here, the Ni 66 Cr 12 P 22 coating presented the best corrosion behavior and it is a potential candidate to substitute Cr in industrial application, mainly at operational temperatures that exceed room temperature. Structural and Morphological Investigations of the Electrodeposited Cr and Ni-Cr-P J. Braz. Chem. Soc. Figure 13. Dependence of the polarization resistance with the annealing temperature. Figure 12. Potentiodynamic polarization curves obtained in 0.1 mol L-1 NaCl solution, at room temperature, and at 1 mV s-1 for the as-electrodeposited Cr (a) and Ni 66 Cr 12 P 22 (b) coatings and for the Ni 66 Cr 12 P 22 (c) and Cr (d) coatings annealed at 400 °C.
doi:10.1590/s0103-50532006000700032
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