Deposición electroquímica y conducta a la corrosión en medio salino de recubrimientos nano estructurados Ni-Co y Ni-Co/TiO2

Abstract

Composite coatings Ni-Co and Ni-Co/TiO2 were electrochemically deposited on steel AISI-O1 and the effect of variation of current density was analyzed. The coatings were physical and microstructural characterized, and electrochemical corrosion behavior analyzed in substitute ocean water. It was found that the current density applied in electrodeposition modify characteristics and properties of the coatings. Chemical composition was evaluated by Absorption Atomic Spectroscopy and it was observed an increase from 56 wt % to 61 wt % on nickel composition when current density increase from 2 to 10 A/dm2, respectively. Peaks of nickel and cobalt were observed by X-Ray Diffraction which present a preferential orientation on the plane (111). The thickness of coatings increased when the current density increased from 16 μm to 72 μm and 23 μm to 77 μm for Ni-Co y Ni- Co/TiO2 respectively. The hardness also increased when the current density increased up 545 HV100 and 557 HV100 at 10 A/dm2 for Ni-Co y Ni-Co/TiO2, respectively. Moreover, adhesion was acceptable for all because there was not any presence of delamination or microcracks at the periphery of the Rockwell C fingerprint. Corrosion behavior of the coatings was modified by current density and by the presence of TiO2 particles, because when current density increased up 10 A/dm2 corrosion velocity decreased to the lowest value of 0.0111 mm/year which represents a decrease of 30 times the value of corrosion velocity of the substrate.

Se sintetizaron recubrimientos nanos estructurados Ni-Co y Ni-Co/TiO2 mediante la técnica de electrodeposición sobre sustratos de acero AISI-O1 aplicando diferentes densidades de corriente. Los depósitos se caracterizaron física y micro estructuralmente, así mismo se evaluó la conducta a la corrosión electroquímica en agua de mar sintética (ASTM D 1141-98). Encontrando que la densidad de corriente aplicada durante el proceso de electrodeposición afecta las características y propiedades de los recubrimientos sintetizados. Mediante espectroscopia de absorción atómica se analizó la composición química observándose que el contenido de níquel incrementó con la densidad de corriente de 56% a 61% para 2 y 10 A/dm2 respectivamente. Los picos observados mediante difracción de rayos X indican las fases Ni y Co con orientación preferencial en el plano (111). El espesor incrementó con respecto a la densidad de corriente de 16 μm a 72 μm y de 23 μm a 77 μm para Ni-Co y Ni-Co/TiO2 respectivamente. La dureza incrementó con la densidad de corriente siendo 545 HV100 y 557 HV100 a 10 A/dm2 para Ni-Co y Ni-Co/TiO2 respectivamente. La adhesión fue aceptable para todos los recubrimientos al no presentar delaminación o microgrietas en la periferia de la huella de HRC150. La conducta a la corrosión de los recubrimientos se modificó tanto por la densidad de corriente como por las partículas de TiO2. Ya que a mayor densidad de corriente, la velocidad de corrosión (Vcorr) tiende a disminuir, pero también la Vcorr disminuye cuando existe presencia de partículas, por lo que la menor Vcorr se encontró a 10 A/dm2 para Ni-Co/TiO2 con valor de 0.0111 mm/año lo cual representa una disminución de 30 veces su valor.