Il comportamento elettrochimico degli strati di un rivestimento

gdAncora trent’anni dopo i materiali analizzati in questo studio sono dei rivestimenti sottili a base Al (20-30 µm) prodotti per hot dipping su di un substrato in acciaio DC06. Il deposito prodotto è costituto da diversi strati di intermetallici prodotti dalla reazione tra bagno metallico fuso e substrato in acciaio. L’obiettivo di questo lavoro è fornire delle linee guida e una procedura sperimentale atta ad analizzare il comportamento elettrochimico dei diversi strati che compongono il rivestimento. Per eseguire la caratterizzazione chimica del rivestimento è stato utilizzata la tecnica GDOES, mentre per caratterizzare microstrutturale è stata utilizzato il FE-SEM. Il comportamento elettrochimico di ogni strato di intermetallici prodotti durante il processo di hot dipping è stata utilizzata una combinazione di due tecniche di analisi: GDOES e microcella elettrochimica. Il primo strumento è stato utile allo scopo di eseguire dei “solchi” a profondità controllata mentre la seconda tecnica è stata utile per determinare le proprietà elettrochimiche dello strato desiderato. Con questo metodo di indagine è stato possibile correlare il comportamento elettrochimico del rivestimento in funzione del layer inter-diffusivo considerato. Introduzione I rivestimenti metallici a base Al ottenuti per immersione a caldo rappresentano una alternativa all’acciaio zincato in diversi settori industriali quali quelli dei trasporti e delle costruzioni. La necessità di introdurre rivestimenti alternativi è legata a motivi economici (sostituzione dei componenti zincati dopo un periodo di servizio che dipende dallo spessore del rivestimento), ambientali (lisciviazione dello zinco) e di approvvigionamento (possibile esaurimento delle riserve di Zn entro il 2050). L’alluminio è più abbondante rispetto allo zinco e consente di ottenere migliori proprietà funzionali rispetto all’acciaio zincato. Ad esempio, i rivestimento metallici a base Al sono in grado di fornire stabilità termica più elevata e finitura estetica migliore rispetto all’acciaio zincato. Inoltre, i rivestimenti metallici ottenuti per immersione a caldo in bagni Al- Si rappresentano una possibile alternativa agli acciai ad alto contenuto di silicio impiegati in trasformatori e motori elettrici. La microstruttura dei rivestimenti a base Al ottenuti per immersione a caldo è influenzata dai parametri di deposizione quali la composizione del bagno, il tempo di immersione e la procedura di raffreddamento. In particolare, diversi lavori in letteratura hanno analizzato lo strato di interdiffusione (interdiffusion layer) che si forma all’interfaccia metallo/rivestimento immediatamente al di sotto dello strato di Al (free layer) . L’aggiunta di Si nel bagno di deposizione riduce lo spessore dello strato di interdiffusione e rende più regolare l’interfaccia tra il rivestimento ed il substrato. Inoltre, l’aggiunta del Si modifica la composizione del rivestimento metallico attraverso la formazione di composti ternari Al-Fe-Si o di fase eutettica Al-Si . Lo studio del comportamento elettrochimico dei rivestimenti metallici a base alluminio è particolarmente importante in vista del loro impiego in sostituzione dell’acciaio zincato. Test di esposizione in ambiente contenente cloruri hanno dimostrato che i rivestimenti a base alluminio sono in grado di fornire protezione catodica al substrato di acciaio quando il rivestimento a base alluminio perde le sue caratteristiche di passività. In questo lavoro viene presentata una nuova procedura di analisi che consente di poter determinare il comportamento elettrochimico di ogni singolo strato di intermetallici costituente il rivestimento.

Leggi l’articolo sulla rivista

LASCIA UN COMMENTO

Please enter your comment!
Please enter your name here