The formation of anti-corrosive structures and thin films on metal surfaces by applying EDM

Abstract

The methods of formation anti-corrosive strata and thin films on metal surfaces by applying electric discharge machining (EDM) are presented in this chapter. It has been demonstrated the increase of anti-corrosion resistance of metal surfaces by the formation of palladium depositions, carbon films, oxide and hydroxide films. Corrosion and electrochemical behavior of titanium with palladium powder coatings were investigated in sulfuric acid solutions at temperatures of 80 and 100° C. In order to increase the diffusion of palladium in the base material and to increase the layer homogeneity, after coating, the samples were annealed in vacuum at 1150 °C for 1 hour. The proposed method allows to reduce the corrosion speed of titanium at least by 2 orders (from 18.7 down to 0.3 g•m-2•h- ), the corrosion potential is changed towards positive values (from -0.56 mV to +0.3 V). The research on surface electrical resistance and resistance to corrosion of oxide and hydroxide films formed on steel C45 surfaces by applying EDM have shown that the surface electrical resistance of the samples increased by 107 times, the potential of corrosion increased from -0.44 mV to +0.4 V, the resistance to corrosion has increased by about 2 times in 1% NaCl water solution, and by about 10 times in 30% H2SO4 water solution. The less pronounced increase of anti-corrosion properties is possessed by carbon films formed on the same steel C45 surface, instead they increase superficial microhardness, the functional durability and processing productivity of the active piece surfaces.

În lucrare sunt prezentate metodele de formare a depunerilor anticorozive și a straturilor subțiri pe suprafețe metalice prin aplicarea mecanismelor de descărcare electrică (EDM). S-a demonstrat creșterea rezistenței la coroziune a suprafețelor metalice prin formarea depunerilor de paladiu, a filmelor de carbon și a filmelor de oxid și hidroxid. Coroziunea și comportamentul electrochimic al titanului cu depuneri de pulbere de paladiu au fost investigate în soluții de acid sulfuric la temperaturi de 80 și 100 °C. Pentru a crește difuzia de paladiu în materialul de bază și a omogenității stratului depus, după acoperire probele au fost tratate termic în vid la 1150 °C timp de 1 oră. Metoda propusă permite reducerea vitezei de coroziune a titanului cu cel puțin 2 ordine (de la 18,7 până la 0,3 g.m-2 •h-1). Potențialul de coroziune este deplasat spre valori pozitive (de la -0,56 mV la +0,3 V ). Cercetările privind rezistența electrică la suprafață și rezistența la coroziune a filmelor oxidice și hidroxidice formate pe suprafețele din oțel C45 prin aplicarea EDM au arătat, că rezistența electrică la suprafață a probelor a crescut de 107 ori, potențialul de coroziune a crescut de la -0,44 mV la +0,4 V, iar rezistența la coroziune a crescut de aproximativ 2 ori în soluție apoasă de 1% NaCI și de aproximativ 10 ori în soluție de 30% H2SO4. O crestere mai putin pronuntata a proprietatilor anticorozive au manifestat filmele de carbon formate pe suprafata C45, in schimb s-a majorat microduritatea superficiala, durabilitatea functionala si productivitatea procesarii suprafetelor active ale pieselor.