Electrodeposition of Zn-Cr alloys : a coating for corrosion protection

Electrochemical plating technology has been developed in a very interesting way, especially during latest years. One of the main fields which has been influenced by this development is the production of thin - medium coatings for improved corrosion resistance, Zn – Cr alloy coatings in particular. Here Trivalent Chromium - (Cr III) is used: it is nontoxic, not carcinogenic and not so environmentally – affecting, so it can be considered as a good alternative to other chromium deposition strategies in which Hexavalent Chromium - Cr (VI) is involved. Discrete quality Zn-Cr alloy coatings containing about 0-20% of Chromium have been electrochemically deposited in the SEE Lab (Surface and Electrochemical Engineering Laboratory), therefore studied and characterized with respect to the composition and the quality. Then, Linear Sweep Volammetry test has been performed for a corrosion behavior evaluation. Since these coatings are proposed to improve corrosion resistance, in an industrial perspective Salt Spray Test could be performed for a more detailed investigation. The advantage of this deposition technique is that the coating can be formed on the substrate using a solution containing zinc sulphates or sulfamates based compounds and chromium chloride hexahydrate (Cr III), thus eliminating highly dangerous Cr (VI)-based solutions, applying a current necessary to provide electrons for the metallic ions’ reduction.

La tecnica di elettrodeposizione si è evoluta in modo interessante, soprattutto negli ultimi anni. Uno dei principali settori che ha risentito positivamente di questo sviluppo è quello della produzione di rivestimenti medio sottili per migliorare la resistenza a corrosione, in particolare quelli a base di una lega Zn – Cr. In questo caso si utilizza il Cromo trivalente - Cr (III): non tossico, non cancerogeno e compatibile con l’ambiente, quindi da considerarsi come una buona alternativa ad altre tecniche di deposizione del cromo, nelle quali si utilizza invece il Cromo esavalente - Cr (VI). Dei rivestimenti in lega Zn – Cr di discreta qualità, contenenti 0 – 20 % di Cromo, sono stati dapprima elettro - chimicamente depositati, poi studiati e caratterizzati dal punto di vista della composizione e della qualità presso il SEE Lab (Surface and Electrochemical Engineering Laboratory). Inoltre, con prove potenziodinamiche, ne verrà valutato il comportamento a corrosione. Poiché tali rivestimenti hanno il fine di migliorare la resistenza alla corrosione, proteggendo il substrato da fenomeni di corrosione, in una prospettiva industriale potranno essere successivamente sottoposti al test di nebbia salina, qualora si volesse portare avanti una indagine più approfondita. Il vantaggio di ottenuto da questo lavoro di tesi sta nel fatto che l’elettrodeposizione del rivestimento metallico sul substrato si ottiene utilizzando una soluzione di sali a base solfati o sulfammati per lo zinco, e cromo(III) cloruro, eliminando così il problema legato all’utilizzo di soluzioni a base Cr (VI).