Study of the Electrochemical Behaviour of Tolitriazole in Phosphating Bathings of Carbon Steel 1008

 

Everson P. Banczek, Marilei F. Oliveira, Maico T. Cunha,  Paulo R.P. Rodrigues*

 

GPEL - Group of Research in Electrochemistry - DEQ - Department of Chemistry of UNICENTRO - State University of the Center-West (PR), Guarapuava, Paraná - Brazil

 

 

Abstract

The characteristics of corrosion inhibitors of the tolitriazole (TTA) for the carbon steel 1008, covered by zinc or tricationic phosphate (Mn, Zn, Ni), in the means of H₂SO₄ 0.1 mol L^-1 and NaCl 0.5 mol L^-1, were investigated by physical and electrochemical methods. The results obtained in the absence of the inibidor TTA showed that the corrosion protection properties of the tricationic phosphate (Ptri) are better than those observed for the zinc phosphate (PZn), probably due to the presence of vacancies in the layer of PZn. The curves of anodic polarization presented current densities (j) smaller for the steel phosphatized with Ptri, when compared with the metal substrate without phosphate and with PZn. The results of impedance electrochemistry (IE) showed a polarization resistance (Rp) larger for the electrodes phosphatized with Ptri. The electrochemistry measurements of the samples of steel phosphatized, with PZn and/or Ptri, in the presence of [TTA] = 1x10^-3 mol L^-1, present smaller j and larger Rp when compared with the absence of TTA. In the process of phosphatization of the carbon steel with PZn + TTA, it was observed similar j and Rp in the samples of steel phosphatized with Ptri without TTA. These results suggest that the bathing of zinc phosphate with [TTA] = 1x10^-3 mol L^-1 can substitute the well known industrial bathing of tricationic phosphate. Corrosion testing by Salt Spray of steel phosphatized with PZn and PZn + TTA, painted with white polyester ink, confirmed the eletrochemical results.

Keywords: tolitriazole, corrosion, phosphatization, inhibitors.

 

Resumo

As características inibidoras de corrosão do tolitriazol (TTA) para o aço de carbono 1008, revestidos por fosfato de zinco ou tricatiônico (Mn, Zn, Ni) nos meios de H₂SO₄ 0.1 mol.L ^-1 e NaCl 0.5 mol L^-1, foram investigadas por métodos físicos e electroquímicos. Os resultados obtidos na ausência do inibidor TTA mostraram que as propriedades de protecção à corrosão do fosfato tricatiônico (Ptri) são melhores do que as observadas para o fosfato de zinco (PZn), provavelmente devido a porosidade existente na camada do PZn. As curvas de polarização anódicas apresentaram densidades de corrente (j) menores para as peças de aço fosfatizadas com Ptri quando comparadas aos dos substratos sem fosfato e com PZn. Os resultados de impedância electroquímica (IE) mostraram uma resistência de polarização (R_p) maior para os electrodos fosfatizados com Ptri. As medidas electroquímicas das amostras de aço fosfatizadas, com PZn e/ou Ptri, na presença de [TTA] = 1.10 ^-3 mol L^-1, apresentaram j menor que Rp maior do que as observadas para as amostras de aço fosfatizadas na ausência do TTA. No processo de fosfatização do açocarbono com PZn + TTA, observou-se j e Rp semelhantes as observadas nas amostras de aço fosfatizadas com Ptri sem TTA. Estes resultados sugerem que o banho de fosfato de zinco contendo [TTA] = 1.10 ^-3 mol L^-1 pode substituir o mundialmente consagrado banho industrial de fosfato tricatiônico. Os ensaios em câmara de Salt Spray de amostras de aço fosfatizadas com PZn e PZn + TTA, pintadas com tinta pó poliéster branca, confirmaram os resultados electroquímicos obtidos.

Palavras chave: tolitriazol, corrosão, fosfatização e inibidores

 

 

Texto disponível em PDF

Full text only in PDF format

 

 

References

1.       V. Gentil, Corrosão, Rio de Janeiro, 1987.        [ Links ]

2.       D.Weng, P.Jokiel, A.Uebleis, H. Boehni, Surface and Coatings Technology 88 (1996) 147-156.        [ Links ]

3.       M. Murphy, Metal finishing, (1998) 10-30.        [ Links ]

4.       B. Patacek, F. Dalard, J.J. Rameau, Surface and Coatings Technology 8 (1196) 277-283.        [ Links ]

5.       M. Wolpers, J. Angeli, Applied Surface Science 179 (2001) 281-291.        [ Links ]

6.       He Delaing, Chen Fancai, Zhai Anhong, Nie Lihua, Yao Shouzhuo, Thin Films 382 (2001) 262-270.        [ Links ]

7.       A.W. Brace, P.G. Sheasky, Technology Ltd, 2^nd ed., England, 1998.        [ Links ]

8.       P. Hivart, B. Hauv, J.P. Bricout, J. Oudim,  Tribology International 8 (1997) 561-570.        [ Links ]

9.       T.S.N. Sankara Narayanan, Metal Finishing (1996) 86-90.        [ Links ]

10.     D.B. Freeman, Phosphating and Metal Pre-treatment, Woodhead-Faulkner Ltd., Cambridge, England, 1986.        [ Links ]

11.     T.Sugama, J. Coatings Technology, 66 (11) (1994) 43.         [ Links ]

12.     M.F. Oliveira, Caracterização Fisicoquímica do Aço Carbono Fosfatizado em H₂SO₄ 0,1 Mol. L^-1, Monografia de “Lato Sensu” apresentada ao DEQ-Unicentro-PR Guarapuava, 2003, p. 52.        [ Links ]

13.     M.T. Cunha, Estudo do comportamento dos inibidores benzotriazol e tolitriazol na oxidação de matériais ferrosos em meio de ácido sulfúrico, Dissertação de mestrado apresentada ao IQUSP-SP, São Paulo, 2003, p. 114.        [ Links ]

 

 

* Corresponding author. E-mail address: PRPRodrigues@unicentro.br