Anodic behaviour of Zn0.5Al doped with molybdenum in acidic, neutral and alkaline media

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

The paper presents the results of a potentiodynamic study of the anodic behaviour of Zn0.5Al doped with molybdenum in the acidic (0.1 M, pH = 1; 0.01 M, pH = 2; 0.001 M, pH = 3), neutral (0.03, 0.3, 3%, pH = 7) and alkaline (0.001 M, pH = 10; 0.01 M, pH = 11; 0.1 M, pH = 12) media of HCl, NaCl and NaOH electrolytes. In the potentiodynamic mode with an electrode potential sweep rate of 2 mV/s, all Zn0.5Al-Mo samples containing from 0.01 to 1.0 wt% of molybdenum demonstrated a shift in the potentials of corrosion, pitting formation and repassivation. These potentials shift towards negative values in acidic and alkaline media, while shifting to positive values in a neutral medium. It was established that an increase in the concentration of electrolytes led to a shift of all the considered potentials towards negative values in all media - acidic, neutral and alkaline. This dependence is associated with the specific features of the process of anodic dissolution of alloys during the formation of an oxide film on their surface. The significance of the dependence of the stationary potential of free corrosion of alloys on time for establishing the passivity of surfaces in acidic, neutral and alkaline media was shown. It was determined that zinc alloys doped with molybdenum are resistant to pitting corrosion in all the investigated media. This resistivity is particularly high in acidic (0.001 M), neutral (0.03%) and alkaline (0.001 M) media of HCl, NaCl and NaOH electrolytes. The favourable effect of molybdenum on both the anodic behaviour of Zn0.5Al and the overall increase in the corrosion resistance of alloys was demonstrated. In comparison with undoped Zn0.5Al alloys, the corrosion rate of alloys doped with molybdenum (0.01-1.0 wt%) is 2-2.5 times lower. The proposed compositions of Zn0.5Al-Mo alloys can be used as noncorrosive coatings for steel products.

About the authors

Z. R. Obidov

V.I. Nikitin Institute of Chemistry, National Academy of Sciences of Tajikistan

Email: z.r.obidov@rambler.ru

P. R. Ibrohimov

V.I. Nikitin Institute of Chemistry, National Academy of Sciences of Tajikistan

F. A. Rahimov

V.I. Nikitin Institute of Chemistry, National Academy of Sciences of Tajikistan

I. N. Ganiev

V.I. Nikitin Institute of Chemistry, National Academy of Sciences of Tajikistan

References

  1. Виткин А.И., Тейндл И.И. Металлические покрытия листовой и полосовой стали. М.: Металлургия. 1971. 493 с.
  2. Кечин В.А., Люблинский Е.Я. Цинковые сплавы. М.: Металлургия. 1986. 247 с.
  3. Mazilkin A.A., Straumal B.B., Borodachenkova M.V., Valiev R.Z., Kogtenkova O.A., Baretzky B. Gradual softening of Al-Zn alloys during high-pressure torsion // Materials Letters. 2012. Vol. 84. P. 63-65. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2012.06.026
  4. Obidov Z.R. Thermophysical properties and thermodynamic functions of the beryllium, magnesium and praseodymium alloyed Zn-55Al alloy // High Temperature. 2017. Vol. 55. Issue 1. P. 150-153. https://doi.org/10.7868/S0040364417010161
  5. Яковлева А.А., Анциферов Е.А., Гусева Е.А., Садловский С.В. Влияние защитного покрытия на основе органического связующего на коррозионную устойчивость стали // Известия вузов. Прикладная химия и биотехнология. 2019. Т. 9. N 4. С. 600-611. https://doi.org/10.21285/2227-2925-2019-9-4-600-611
  6. Valiev R.Z., Murashkin M.Yu., Kilmametov A., Straumal B., Chinh N.Q., Langdon T.G. Unusual super-ductility at room temperature in an ultrafinegrained aluminum alloy // Journal of Materials Science. 2010. Vol. 45. Issue 17. P. 4718-4724. https://doi.org/10.1007/s10853-010-4588-z
  7. Najafabadimini R.A., Irani M., Ganiev I., Obidov Z. Galfan I and Galfan II doped with calcium, corrosion resistant alloys // Oriental Journal оf Chemistry. 2014. Vol. 30. Issue 3. P. 969-973. https://doi.org/10.13005/ojc/300307
  8. Tokuteru U., Yorinobu T., Kawasaki M., Higashi K. Achieving room-temperature superplasticity in an ultrafin-grainer Zn-22% Al alloy // Letters on Materials. 2015. Vol. 5. Issue 3 (19). P. 269-275. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2015-3-269-275
  9. Обидов З.Р. Анодное поведение и окисление сплавов Zn5Al и Zn55Al, легированных барием // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 2015. N 31 (57). С. 51-54.
  10. Amini R., Obidov Z., Ganiev I., Razazi M. Po-tentiodynamical research of Zn-Al-Mg alloy system in the neutral ambience of NaCl electrolyte and influence of Mg on the structure // Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology. 2012. Vol. 2. Issue 2. P. 110-114. https://doi.org/10.4236/jsemat.2012.22017
  11. Gurjar M.S., Dehiya S., Sharma M., Upadhyay N.C. Effect of fly ash particles on the mechanical properties of Zn-22% Al alloy via stir castimg method // IOSR Journal of Mechanical and Civil Engineering. 2013. Vol. 10. Issue 2. P. 39-42.
  12. Obidov Z.R. Effect of pH on the anodic behavior of beryllium and magnesium doped alloy Zn55Al // Russian Journal of Applied Chemistry. 2015. Vol. 88. Issue 9. P. 1451-1457. https://doi.org/10.1134/S1070427215090116
  13. Amini R., Obidov Z., Ganiev I., Razazi M. Anodic behavior of Zn-Al-Be alloys in the NaCl solution and the influence of Be on structure // Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology. 2012. Vol. 2. Issue 2. P. 127-131. https://doi.org/10.4236/jsemat.2012.22020
  14. Обидов З.Р. Влияние рН среды на анодное поведение сплава Zn5Al, легированного бериллием и магнием // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). 2015. N 32 (58). С. 43-46.
  15. Obidov Z.R., Amonova A.V., Ganiev I.N. Influence of the pH of the medium on the anodic behavior of scandium - doped Zn55Al alloy // Russian Journal of Non-Ferrous Metals. 2013. Vol. 54. Issue 3. P. 234238. https://doi.org/10.3103/S1067821213030115
  16. Lin K.L., Yang C.F., Lee J.T. Correlation of microstructure with corrosion and electrochemical behaviours of the bach-type hot-dip Al-Zn coatings: Part 1. Zn and 5% Al-Zn coatings // Corrosion. 1991. Vol. 47. Issue 1. P. 9-17. https://doi.org/10.5006/1.3585224
  17. Obidov Z.R., Amonova A.V., Ganiev I.N. Effect of scandium doping on the oxidation resistance of Zn5Al and Zn55Al alloys // Russian Journal of Physical Chemistry A. 2013. Vol. 87. Issue 4. P. 702703. https://doi.org/10.1134/S0036024413040201
  18. Lin K.L., Yang C.F., Lee J.T. Correlation of microstructure with corrosion and electrochemical behaviours of the bach-type hot-dip Al-Zn coatings: Part 2. 55% Al-Zn coatings // Corrosion. 1991. Vol. 47. Issue 1. P. 17-23. https://doi.org/10.5006/1.3585213
  19. Obidov Z.R. Anodic behavior and oxidation of strontium-doped Zn5Al and Zn55Al alloys // Protection of Metals and Physical Chemistry of Surfaces. 2012. Vol. 48. Issue 3. Р. 352-355. https://doi.org/10.1134/S2070205112030136
  20. Герасименко A.A. Об особенностях получения и преимуществах использования электрохимических покрытий сплавами цинка с оловом и молибденом // Технологии в электронной промышленности. 2010. N 7. С. 33-39.
  21. Атрашкова В.В., Атрашков В.К., Герасименко A.A. Осаждение цинк-молибденовых покрытий // Защита металлов. 1995. Т. 31. N 3. С. 67-71.
  22. Фрейман Л.И., Макаров В.А., Брыксин И.Е. Потенциостатические методы в коррозионных исследованиях и электрохимической защите. Л.: Химия. 1972. 240 с.
  23. Постников Н.С. Коррозионностойкие алюминиевые сплавы. М.: Металлургия. 1976. 301 с.
  24. Колотыркин Я.М. Металл и коррозия. М.: Металлургия. 1985. 88 с.
  25. Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов А.В. Коррозия и защита от коррозии. М.: Физматлит. 2002. 336 с.
  26. Улиг Г.Г., Реви Р.У. Коррозия и борьба с ней. Введение в коррозионную науку и технику / пер. с англ. А.М. Сухотина, А.И. Хентова; под ред. А.М. Сухотина. Л.: Химия. 1989. 456 с.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».