Title

CHARACTERIZATION OF ZIRCONIUM–TITANIUM NANOCERAMIC COATING ON STEEL

CARACTERIZAÇÃO DO REVESTIMENTO NANOCERÂMICO ZIRCÔNIO – TITÂNIO EM AÇO

Authorship

Moraes, Juliana dos Anjos; Adams, Guilherme; Menezes, Tiago Lemos de; Meneguzzi, Alvaro; Zoppas, Jane

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Adams, Guilherme

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Menezes, Tiago Lemos de

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Meneguzzi, Alvaro

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Zoppas, Jane

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DOI

10.5151/2594-5327-18004

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Abstract

Conversion coatings enhance the adhesion of paint or lacquer and promote corrosion resistance on metals. Conventionally, conversion coatings have been developed based on phosphate and chromium elements. The phosphate ions eliminated in wastewater generated during such processes may cause eutrophication of surface waters. Similarly, hexavalent chromium is a toxic and carcinogenic substance. In the present study, a conversion solution based on hexafluozirconic/titanic acid was used on carbon steel 1006. The reaction time of the metal that is to be treated with the conversion solution strongly influences coating performance. The coating obtained is a thin layer of unevenly distributed zirconium (Zr)/titanium (Ti) oxide adherent to the steel surface. The performance of the treatment procedure was evaluated by electrochemical investigation, including open-circuit potential and electrochemical impedance spectroscopy. The electrochemical test indicates that the ability of the Zr/Ti coating to improve the corrosion resistance of steel is equivalent to that of the phosphate coating. However, the results of SST (salt spray test) show that the corrosion resistance of the Zr/Ti coating is less than that of the phosphate coating. The corrosion area in the Zr/Ti coating was less than 1% after 1032 h, whereas there was no area of corrosion observed in the phosphate coating at the same time point.

Os revestimentos de conversão melhoram a aderência da tinta ou verniz e promovem a resistência à corrosão em metais. Tradicionalmente, estes revestimentos de conversão foram à base de fosfato e cromo. Os íons fosfato geram efluente que podem causar a eutrofização das águas superficiais. O cromo hexavalente é tóxico e cancerígeno. Neste trabalho uma solução de conversão à base de ácido hexafluozircônio/titânio foi utilizado em aço carbono 1006. O tempo de reação do metal a ser tratado com a solução de conversão tem um forte impacto sobre o desempenho do revestimento. O revestimento obtido é uma fina camada de zircônio e óxido de titânio que adere ao metal e desigualmente distribuído sobre a superfície do aço. A eficácia do tratamento foi avaliada por investigação eletroquímica, incluindo o potencial de circuito aberto e impedância eletroquímica. O teste eletroquímico mostra que o revestimento de Zr/Ti melhora a resistência à corrosão do aço tanto quanto o revestimento do fosfato. Mas os resultados em Névoa salina mostram que a resistência à corrosão de Zr/Ti não é tão boa quanto o revestimento de fosfato. A área de corrosão é inferior a 1% após 1032 h, enquanto o revestimento de fosfato não havia área de corrosão.

Keywords

Pretreatment; Conversion coatings; Electrochemistry; Nanoceramics.

Pré-tratamento; Revestimento de conversão; Nanocerâmicos; Eletroquímica.