Вплив анодування алюмінієвого сплаву 2024 сульфатною борною кислотою в середовищі 3,5 % NaCl

Автор(и)

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.286351

Ключові слова:

ленгмюрівська адсорбція, алюмінієвий сплав, оцтова кислота, ефективність інгібування, покриття поверхні

Анотація

Використання металевих матеріалів знаходить широке застосування в різних галузях промисловості, в тому числі в авіабудуванні, де широко використовуються алюмінієві сплави. Однак металеві матеріали схильні до корозії за певних умов, що вимагає впровадження методів запобігання корозії, щоб уповільнити швидкість корозії матеріалу. Корозія – це процес, під час якого якість металу погіршується через вплив зовнішнього середовища. Ефективним підходом до запобігання корозії є анодування, яке передбачає нанесення захисного покриття на металеву поверхню, що запобігає прямому контакту з навколишнім середовищем. У цьому дослідженні основна увага була зосереджена на вивченні швидкості корозії алюмінієвого сплаву 2024 за допомогою анодування борною сульфатною кислотою (BSAA) при 10 вольтах і часу занурення 10, 15 і 20 хвилин з подальшим ущільненням оцтовою кислотою в корозійному середовищі, що містить 3,5 % NaCl. Основними цілями були оцінити ефективність анодування з ущільненням і без нього для зниження швидкості корозії алюмінію, порівняти ефективність анодування з ущільненням і без нього, а також створити моделі адсорбції з використанням ленгмюрівської адсорбції. Завдяки дослідженню потенціодинамічного підходу було показано, що анодування мало гальмівний вплив, який був посилений герметизацією. Максимальна ефективність 76 % була досягнута після 20 хвилин анодування та герметизації при 10 вольтах. Також було отримано кореляційне значення 0,7487 з моделювання ленгмюрівської адсорбції, що вказує на вигідну поведінку адсорбції. Це дослідження демонструє, наскільки ефективно працює анодування алюмінієвого сплаву 2024 з ущільненням і без нього, особливо в корозійному середовищі з 3,5 % NaCl

Спонсор дослідження

  • This research has been made possible with the valuable support and assistance from the Mechanical Engineering Laboratory at Hasanuddin University. The dedicated contributions and resources provided by the laboratory have contributed significantly to the successful execution and completion of this study.

Біографії авторів

Muhammad Zuchry, Hasanuddin University

Doctoral Student, Graduate Student

Department of Mechanical Engineering

Ilyas Renreng, Hasanuddin University

Doctorate, Professor

Department of Mechanical Engineering

Hairul Arsyad, Hasanuddin University

Doctorate, Assistant Professor

Department of Mechanical Engineering

Lukmanul Hakim Arma, Hasanuddin University

Doctorate, Assistant Professor

Department of Mechanical Engineering

Посилання

  1. Merisalu, M., Aarik, L., Kozlova, J., Mändar, H., Tarre, A., Sammelselg, V. (2021). Effective corrosion protection of aluminum alloy AA2024-T3 with novel thin nanostructured oxide coating. Surface and Coatings Technology, 411, 126993. doi: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2021.126993
  2. Zhang, J., Zhao, X., Zuo, Y., Xiong, J. (2008). The bonding strength and corrosion resistance of aluminum alloy by anodizing treatment in a phosphoric acid modified boric acid/sulfuric acid bath. Surface and Coatings Technology, 202 (14), 3149–3156. doi: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2007.10.041
  3. Saeedikhani, M., Javidi, M., Yazdani, A. (2013). Anodizing of 2024-T3 aluminum alloy in sulfuric-boric-phosphoric acids and its corrosion behavior. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 23 (9), 2551–2559. doi: https://doi.org/10.1016/s1003-6326(13)62767-3
  4. Elabar, D., La Monica, G. R., Santamaria, M., Di Quarto, F., Skeldon, P., Thompson, G. E. (2017). Anodizing of aluminium and AA 2024-T3 alloy in chromic acid: Effects of sulphate on film growth. Surface and Coatings Technology, 309, 480–489. doi: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2016.11.108
  5. Covelo, A., Rodil, S., Nóvoa, X. R., Hernández, M. (2022). Development and characterization of sealed anodizing as a corrosion protection for AA2024-T3 in saline media. Materials Today Communications, 31, 103468. doi: https://doi.org/10.1016/j.mtcomm.2022.103468
  6. Miramontes, J. C., Gaona Tiburcio, C., García Mata, E., Esneider Alcála, M. Á., Maldonado-Bandala, E., Lara-Banda, M. et al. (2022). Corrosion Resistance of Aluminum Alloy AA2024 with Hard Anodizing in Sulfuric Acid-Free Solution. Materials, 15 (18), 6401. doi: https://doi.org/10.3390/ma15186401
  7. Schindelholz, E. J., Melia, M. A., Rodelas, J. M. (2021). Corrosion of Additively Manufactured Stainless Steels—Process, Structure, Performance: A Review. Corrosion, 77 (5), 484–503. doi: https://doi.org/10.5006/3741
  8. Ofoegbu, S. U., Fernandes, F. A. O., Pereira, A. B. (2020). The Sealing Step in Aluminum Anodizing: A Focus on Sustainable Strategies for Enhancing Both Energy Efficiency and Corrosion Resistance. Coatings, 10 (3), 226. doi: https://doi.org/10.3390/coatings10030226
  9. Wilcox, G. D., Walker, D. E. (2013). Chemical Conversion Coatings. Encyclopedia of Tribology, 359–366. doi: https://doi.org/10.1007/978-0-387-92897-5_1004
  10. Zhang, L., Thompson, G. E., Curioni, M., Skeldon, P. (2013). Anodizing of Aluminum in Sulfuric Acid/Boric Acid Mixed Electrolyte. Journal of The Electrochemical Society, 160 (4), C179–C184. doi: https://doi.org/10.1149/2.032306jes
  11. Chamidy, H. N., Ngatin, A., Rosyadi, A. F., Julviana, A., Noviyani, N. (2023). Effect of voltage on the thickness of oxide layer at aluminum alloys for structural bonding using phosphoric sulfuric acid anodizing (PSA) process. International Journal of Mechanical Engineering Technologies and Applications, 4 (1), 69–76. doi: https://doi.org/10.21776/mechta.2023.004.01.8
  12. Raffin, F., Echouard, J., Volovitch, P. (2023). Influence of the Anodizing Time on the Microstructure and Immersion Stability of Tartaric-Sulfuric Acid Anodized Aluminum Alloys. Metals, 13 (5), 993. doi: https://doi.org/10.3390/met13050993
  13. Zuchry, M., Renreng, I., Arsyad, H., Arma, L. H., Widyianto, A. (2023). Sealing effect on corrosion resistance of boric sulfuric acid anodizing on AA2024. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (6 (122)), 43–52. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.277961
  14. Naief, T. M., Rashid, K. H. (2011). Comparative Study for Anodizing Aluminum Alloy 1060 by Different Types of Electrolytes Solutions. Engineering & Technology. Available at: https://www.researchgate.net/publication/295911313_Comparative_Study_for_Anodizing_Aluminum_Alloy_1060_by_Different_Types_of_Electrolytes_Solutions
  15. Zarras, P., Stenger-Smith, J. D. (2015). Smart Inorganic and Organic Pretreatment Coatings for the Inhibition of Corrosion on Metals/Alloys. Intelligent Coatings for Corrosion Control, 59–91. doi: https://doi.org/10.1016/b978-0-12-411467-8.00003-9
  16. Wan, Y., Wang, H., Zhang, Y., Wang, X., Li, Y. (2018). Study on Anodic Oxidation and Sealing of Aluminum Alloy. International Journal of Electrochemical Science, 13 (2), 2175–2185. doi: https://doi.org/10.20964/2018.02.78
  17. Hou, F., Hu, B., Tay, S. L., Wang, Y., Xiong, C., Gao, W. (2017). A new, bright and hard aluminum surface produced by anodization. International Journal of Modern Physics B, 31 (16-19), 1744029. doi: https://doi.org/10.1142/s0217979217440295
  18. Collazo, A., Ezpeleta, I., Figueroa, R., Nóvoa, X. R., Pérez, C. (2020). Corrosion protection properties of anodized AA2024T3 alloy sealing with organic-based species. Progress in Organic Coatings, 147, 105779. doi: https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2020.105779
  19. Paz Martínez-Viademonte, M., Abrahami, S. T., Hack, T., Burchardt, M., Terryn, H. (2020). A Review on Anodizing of Aerospace Aluminum Alloys for Corrosion Protection. Coatings, 10 (11), 1106. doi: https://doi.org/10.3390/coatings10111106
  20. Merino, E., Durán, A., Ceré, S., Castro, Y. (2022). Hybrid Epoxy-Alkyl Sol–Gel Coatings Reinforced with SiO2 Nanoparticles for Corrosion Protection of Anodized AZ31B Mg Alloy. Gels, 8 (4), 242. doi: https://doi.org/10.3390/gels8040242
  21. Aghaei, M., Anbia, M., Salehi, S. (2022). Measurements and modeling of CO2 adsorption behaviors on granular zeolite 13X: Impact of temperature and time of calcination on granules properties in granulation process using organic binders. Environmental Progress & Sustainable Energy, 41 (5). doi: https://doi.org/10.1002/ep.13866
  22. Hafeznezami, S., Zimmer-Faust, A. G., Dunne, A., Tran, T., Yang, C., Lam, J. R. et al. (2016). Adsorption and desorption of arsenate on sandy sediments from contaminated and uncontaminated saturated zones: Kinetic and equilibrium modeling. Environmental Pollution, 215, 290–301. doi: https://doi.org/10.1016/j.envpol.2016.05.029
  23. Jedli, H., Jbara, A., Hedfi, H., Bouzgarrou, S., Slimi, K. (2017). Carbon dioxide adsorption isotherm study on various cap rocks in a batch reactor for CO2 sequestration processes. Applied Clay Science, 136, 199–207. doi: https://doi.org/10.1016/j.clay.2016.11.022
  24. Fedel, M., Franch, J., Rossi, S. (2021). Effect of thickness and sealing treatments on the corrosion protection properties of anodic oxide coatings on AA5005. Surface and Coatings Technology, 408, 126761. doi: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2020.126761
  25. Wang, R., Wang, L., He, C., Lu, M., Sun, L. (2019). Studies on the sealing processes of corrosion resistant coatings formed on 2024 aluminium alloy with tartaric-sulfuric anodizing. Surface and Coatings Technology, 360, 369–375. doi: https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2018.12.092
Вплив анодування алюмінієвого сплаву 2024 сульфатною борною кислотою в середовищі 3,5 % NaCl

##submission.downloads##

Опубліковано

2023-08-31

Як цитувати

Zuchry, M., Renreng, I., Arsyad, H., & Arma, L. H. (2023). Вплив анодування алюмінієвого сплаву 2024 сульфатною борною кислотою в середовищі 3,5 % NaCl . Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4(6 (124), 41–50. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.286351

Номер

Том 4 № 6 (124) (2023): Технології органічних та неорганічних речовин

Розділ

Технології органічних та неорганічних речовин

Ліцензія

Авторське право (c) 2023 Muhammad Zuchry, Ilyas Renreng, Hairul Arsyad, Lukmanul Hakim Arma

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.