Selection of processing parameters for conversion coatings on high-strength aluminium alloys by cyclic voltammetry

Abstract

A method of recording copper enrichment on AA2000 series alloys by means of cyclic voltammetry in borate buffer preceded by immersion of the samples in 0.6 M NaCl solution is extended to the assessment of various surface treatments like alkaline cleaning, desmutting, phosphating and also inorganic and organic corrosion inhibitors. Since the height of the peak determined from voltammograms results from Cu/Cu+ charge transfer taking place on Al–Cu surface a selection of adequate substances or technological parameters inhibiting this reaction may find an application in elaboration or modifying of surface technology. In this work the particular technological steps of the complex electrophosphating process of AA2017 were elaborated using results obtained from voltammetric transients. It was shown that a partial removal of Cu from the surface without affecting bulk content was the most effective de-smutting stage while inhibitors of Al/Cu corrosion were effective in the post-treatment stage.

Розширено застосування методу дослідження збагачення міддю сплавів серії АА2000 за допомогою циклічної вольтамперометрії у боратному буфері після попереднього витримування зразків у 0,6 M розчині NaCl для оцінки різних поверхневих обробок, зокрема лужного очищення, освітлення, фосфатування, а також неорганічних та органічних інгібіторів корозії. Оскільки висота піка, визначена з вольтамперограм, є результатом перенесення заряду Cu/Cu+ на поверхні Al–Cu, вибір відповідних речовин чи технологічних параметрів, що інгібують цю реакцію, може знайти застосування у розробці або модифікації технологій поверхневої обробки. Розроблено конкретні технологічні кроки для комплексного електрофосфатування сплаву АА2017 з використанням результатів вивчення вольтамперометричних перехідних процесів. Показано, що часткове усунення Cu з поверхні, без впливу на її об’ємний вміст у сплаві, найефективніше на стадії освітлення, тоді як інгібітори корозії сплаву Al/Cu найкраще діють на стадії фінальної обробки.

Расширено применение метода исследования обогащения медью сплавов серии АА2000 с помощью циклической вольтамперометрии в боратном буфере после предварительной выдержки образцов в 0,6 M растворе NaCl для оценки разных поверхностных обработок, в частности щелочной очистки, освещения, фосфатирования, а также неорганических и органических ингибиторов коррозии. Поскольку высота пика, определенная из вольтамперограмм, является результатом перенесения заряда Cu/Cu+ на поверхности Al–Cu, выбор соответствующих веществ или технологических параметров, ингибирующих эту реакцию, может найти применение в разработке или модификации технологий поверхностной обработки. Разработаны конкретные технологические шаги для комплексного электрофосфатирования сплава АА2017 с использованием результатов изучения вольтамперометрических переходных процессов. Показано, что частичное устранение Cu из поверхности, без влияния на ее объемное содержание в сплаве, наиболее эффективно на стадии освещения, тогда как ингибиторы коррозии сплава Al/Cu лучше всего действуют на стадии финальной обработки.