Pulse plating of Zn-Ni coating alloys for corrosion protection

In this paper, the electrodeposition of Zn-Ni alloy coatings from GLOVEL 800 alkaline-based electrolyte using a square-wave current pulse-plating technique was investigated. Besides, the results were compared with dc plating. The effects of the pulse plating variables (current density, on-time and off-time) on the chemical composition, surface morphology, grain size, phase distribution and preferred orientation of the deposits were studied. The purpose of this research is to verify the modification in morphology and in chemical composition of deposit obtained by pulse plating. Also, in pulse electrodeposition process, the effect of variation of current density and ‘on time’ on composition and on morphology were investigated. The crystallite size and grain size of the deposits obtained with pulse plating were coarse relatively to dc plating. The alloy deposits were composed of two predominant γ Zn–Ni phases. The relative intensities corresponding to crystal face γ (330, 411) and γ (442,600) of alloy coatings deposited by dc plating and pulse plating were changed as a function of current density and ‘on time’. The results of polarization curve tests showed that the corrosion resistance of Zn–Ni alloy coatings deposited by pulse plating method was relatively good when plated at low current densities, but dc plating has better corrosion resistance at the high plating current densities. The current density was found to have effect on the composition and phases present and on grain size. The on-time had no significant influence on the characteristics of the deposits, except for slight grain refinement observed with increasing on time.

In questo lavoro di tesi è stata studiata l'elettrodeposizione di rivestimenti in lega Zn-Ni ottenuti dall’elettrolita a base alcalina GLOVEL 800 utilizzando una tecnica di pulse plating a onda quadra. Inoltre, i risultati sono stati confrontati con la deposizione in corrente continua. Sono stati studiati gli effetti delle variabili di pulse plating (densità di corrente, tempo di on e tempo di off) sulla composizione chimica, sulla morfologia superficiale, sulla dimensione dei grani, sulla distribuzione delle fasi e sull'orientamento preferenziale dei depositi. Lo scopo di questa ricerca è verificare la modificazione della morfologia e della composizione chimica del deposito ottenuto mediante pulse plating. Inoltre, nel processo di elettrodeposizione a impulsi, sono stati studiati gli effetti della variazione della densità di corrente e del tempo do on sulla composizione e sulla morfologia. La dimensione del cristallita e la granulometria dei depositi ottenuti tramite pulse plating sono maggiori rispetto alla metallizzazione in corrente continua. I depositi di lega sono composti da due fasi γ Zn-Ni predominanti. Le intensità relative corrispondenti alla faccia di cristallo γ (330, 411) e γ (442, 600) dei rivestimenti in lega depositati mediante elettrodeposizione in continua e impulsata sono state modificate in funzione della densità di corrente e del tempo di on. I risultati dei test di polarizzazione hanno mostrato che la resistenza alla corrosione dei rivestimenti in lega di Zn-Ni depositati con il metodo di placcatura a impulsi era relativamente buona quando placcati a basse densità di corrente, ma anche che la placcatura in corrente continua ha una migliore resistenza alla corrosione nel caso di densità di corrente elevate. Si è scoperto che la medesima densità di corrente ha effetto sulla composizione e sulle fasi presenti, nonché sulla dimensione del grano. Il tempo di on non ha avuto un'influenza significativa sulle caratteristiche dei depositi, tranne che per una leggera raffinazione del grano osservata al crescere del tempo.