Ato­tech: Pa­si­va­do de su­per­fi­cies de Zn-Ni: ele­va­da pro­tec­ción a la co­rro­sión y as­pec­to de­co­ra­ti­vo (Se­gun­da par­te) / Pas­si­va­tion of Zinc-Nic­kel Sur­fa­ces: high co­rro­sion pro­tec­tion and de­co­ra­ti­ve ap­pea­ran­ce (Se­cond part)

AutoRevista - - Sumario - POR DR. PE­TER HÜLSER, SA­BI­NE SENGL, ATO­TECH DEUTSCHLAND GMBH / TRA­DUC­CIÓN-TRANSLATION: ATO­TECH

El con­trol pre­ci­so del pa­si­va­do de las su­per­fi­cies de cinc-ní­quel tie­ne una in­fluen­cia trans­cen­den­tal en la pro­tec­ción an­ti­co­rro­si­va ob­te­ni­da. El con­trol exac­to de los pa­rá­me­tros del pa­si­va­do (con­cen­tra­ción, pH, tiem­po, T,..) de­ter­mi­na­rá la ca­li­dad de la for­ma­ción de la ca­pa de ob­te­ni­da, im­por­tan­te pa­ra con­se­guir una ele­va­da re­sis­ten­cia a la co­rro­sión./The pre­ci­se pro­cess con­trol of pas­si­va­tes on zinc-nic­kel sur­fa­ces has a fun­da­men­tal in­fluen­ce on the achie­ved co­rro­sion pro­tec­tion. The exact con­trol of pas­si­va­tion pa­ra­me­ters like con­cen­tra­tion, tem­pe­ra­tu­re, ti­me and pH-va­lue has a strong in­fluen­ce on the for­ma­tion of the pas­si­va­te la­yer which is im­por­tant for a high co­rro­sion pro­tec­tion on zinc-nic­kel sur­fa­ces.

4. In­cre­men­to del ní­quel du­ran­te el pa­si­va­do y Du­ran­te la eta­pa de ata­que áci­do del pa­si­va­do (Ec. 1) su po­si­ble im­pac­to se di­suel­ve al­go más de cinc que de ní­quel, pro­vo­can­do un au­men­to de la con­cen­tra­ción de Ni en la ca­pa de ZnNi (Ta­bla 2, Fig. 9). Es­to pue­de in­fluir ex­tra­or­di­na­ria­men­te en la re­sis­ten­cia a la co­rro­sión. 4. In­crea­se of nic­kel du­ring pas­si­va­tion and Du­ring the acid at­tack of the pas­si­va­tion (Eq. 1) pos­si­ble im­pact slightly mo­re zinc is dis­sol­ved than nic­kel lea­ding to an in­crea­se of the nic­kel con­cen­tra­tion wit­hin the zinc-nic­kel la­yer (Ta­ble 2, Fig. 9). This can strongly in­fluen­ce the co­rro­sion pro­per­ties.

Al efec­tuar me­di­das del po­ten­cial en cir­cui­to abier­to (OCP) en una so­lu­ción de clo­ru­ro só­di­co al 5% en pe­so a 35°C, ve­mos que el po­ten­cial se mue­ve ha­cia va­lo­res más po­si­ti­vos en fun­ción del post-tra­ta­mien­to y de la con­cen­tra­ción de Ni en la ca­pa de ZnNi, que po­dría lle­gar, en al­gu­na ex­tra­ña cir­cuns­tan­cia, a po­ten­cia­les más po­si­ti­vos que el ace­ro (Fig. 10). Mien­tras que una ca­pa de cinc pu­ro (-0.79 VS­HE) mues­tra un po­ten­cial mu­cho más ne­ga­ti­vo que la ca­pa de hie­rro pura (-0.44 VS­HE), la ca­pa de cinc-ní­quel (Ni 14 %) se en­cuen­tra en­tre ellas (-0.68 VS­HE). La ca­pa de ZnNi es más no­ble que la de cinc, pe­ro to­da­vía es ca­tó­di­ca­men­te pro­tec­to­ra fren­te al hie­rro. Un pa­si­va­do iri­dis­cen­te pro­vo­ca un li­ge­ro des­pla­za­mien­to ha­cia un va­lor más po­si­ti­vo fren­te al hie­rro de la OCP has­ta -0.60 VS­HE. Tras es­tu­fa­do (4 h 200 °C), ve­mos de nue­vo un mo­vi­mien­to ha­cia va­lo­res más po­si­ti­vos de apro­xi­ma­da­men­te 90 mV has­ta -0.51 VS­HE. Du­ran­te la pa­si­va­ción, la con­cen­tra­ción de ní­quel au­men­ta en la ca­pa de ZnNi. Al­gu­nos pa­si­va­dos ne­gros pro­du­cen un ata­que áci­do muy ele­va­do, que pue­de lle­var la con­cen­tra­ción de Ni >17 % en la ca­pa tras pa­si­var­la. El ata­que áci­do tie­ne lu­gar en la su­per­fi­cie de la ca­pa de ZnNi y el en­ri­que­ci­mien­to de Ni so­lo se pro­du­ce en la su­per­fi­cie, no en to­da la ca­pa. Un pa­si­va­do agre­si­vo pue­de lle­var a un ob­te­ner OCP de ca­si -0.43 VS­HE, un va­lor más po­si­ti­vo que el del hie­rro (ver Fig. 10 lí­nea ro­ja os­cu­ra). Lo cual con­lle­va la des­apa­ri­ción de la pro­tec­ción ca­tó­di­ca de la ca­pa, que en ca­so de al­gún de­fec­to, pro­vo­ca­rá la apa­ri­ción de co­rro­sión ro­ja de in­me­dia­to. Es por es­to que es muy im­por­tan­te dis­po­ner de un pre­ci­so pro­ce­di­mien­to de con­trol de los pa­rá­me­tros de apli­ca­ción del pa­si­va­do. Los pa­rá­me­tros del pro­ce­so, co­mo con el Zn, co­mo el 5. In­fluen­cia de los pa­rá­me­tros del pa­si­va­do tem­po de in­mer­sión, la tem­pe­ra­tu­ra y el pH tie­nen una im­por­tan­cia trans­cen­den­tal en el as­pec­to y la re­sis­ten­cia a la co­rro­sión de la ca­pa de pa­si­va­do. Los Open cir­cuit po­ten­tial mea­su­re­ments (OCP) in 5 wt/% so­dium chlo­ri­de so­lu­tions at 35°C are sho­wing, that the po­ten­tial can be shif­ted to mo­re po­si­ti­ve va­lues de­pen­ding on post treat­ment and nic­kel con­cen­tra­tion in­si­de the zinc-nic­kel la­yer, which may in ra­re si­tua­tions lead to a po­ten­tial mo­re po­si­ti­ve than steel (Fig. 10). Whi­le a pu­re zinc la­yer (-0.79 VS­HE) shows a much mo­re ne­ga­ti­ve po­ten­tial than a pu­re iron la­yer (-0.44 VS­HE) the zinc-nic­kel la­yer (Ni 14 %) is in bet­ween (-0.68 VS­HE). The zinc-nic­kel la­yer is mo­re no­vel than the zinc la­yer but still shows a cat­ho­dic co­rro­sion pro­tec­tion against iron. An iri­des­cent pas­si­va­tion leads to a small po­si­ti­ve shift of the OCP to -0.60 VS­HE. Af­ter ba­king (4 h 200 °C) the­re is on­ce again a po­si­ti­ve shift of ap­pro­xi­ma­tely 90 mV to -0.51 VS­HE. As men­tio­ned abo­ve the nic­kel con­cen­tra­tion in­si­de the zinc-nic­kel la­yer in­crea­ses du­ring pas­si­va­tion. So­me black pas­si­va­tes show a strong acid at­tack which can lead to a nic­kel con­cen­tra­tion >17 % in the la­yer af­ter pas­si­va­tion. The acid at­tack ta­kes pla­ce on the sur­fa­ce of the zinc-nic­kel la­yer and nic­kel is en­ri­ched only on the sur­fa­ce ins­tead of th­rough the who­le la­yer. An ag­gres­si­ve pas­si­va­tion can lead to an OCP of al­most -0.43 VS­HE, which means mo­re po­si­ti­ve than steel (see Fig. 10 dark red li­ne). Such a la­yer shows no cat­ho­dic co­rro­sion pro­tec­tion and in ca­se of de­fects will lead to an early red rust for­ma­tion. For this reason an ac­cu­ra­te pro­cess con­trol like im­mer­sion ti­me, tem­pe­ra­tu­re and pH-va­lue is of high im­por­tan­ce. As it has been well known for zinc pas­si­va­tes for a 5. In­fluen­ce of pas­si­va­tion pa­ra­me­ter long ti­me, pro­cess pa­ra­me­ters such as im­mer­sion ti­me, tem­pe­ra­tu­re and pH-va­lue ha­ve a sig­ni­fi­cant in­fluen­ce on the co­rro­sion per­for­man­ce and op­ti­cal ap­pea­ran­ce of the pas­si­va­tion la­yer. All th­ree pa­ra­me­ters are in­fluen­cing the thick­ness of the pas­si-

tres in­flu­yen di­rec­ta­men­te en el es­pe­sor de ca­pa. Si la ca­pa es de­ma­sia­do fi­na, el efec­to ba­rre­ra no se­rá su­fi­cien­te. Si la ca­pa es de­ma­sia­do grue­sa, mu­chas ve­ces tie­ne mu­chas fi­su­ras o se des­pren­de con fa­ci­li­dad. Co­mo los pa­si­va­dos sin cro­mo (VI) son in­co­lo­ros (ex­cep­to los ne­gros, que in­cor­po­ran óxi­dos me­tá­li­cos), exis­te una re­la­ción di­rec­ta en­tre el as­pec­to y el es­pe­sor de la ca­pa de­bi­do a la di­frac­ción de la luz y la in­ter­fe­ren­cia (Fig. 11). Fig. 11: Di­frac­ción de la luz e in­ter­fe­ren­cia en la ca­pa de pa­si­va­do./Light dif­frac­tion and in­ter­fe­ren­ce on a pas­si­va­tion la­yer. Una ca­pa azu­la­da tie­ne un es­pe­sor de 50 – 100 nm, una iri­dis­cen­te (ama­ri­llen­ta, ver­do­sa, ro­ji­za) unos 250 – 400 nmTem­pe­ra­tu­ras más ele­va­das y tiem­pos de in­mer­sión más pro­lon­ga­dos pro­du­cen ca­pas más grue­sas. Aun­que eso no sig­ni­fi­que ne­ce­sa­ria­men­te me­jor re­sis­ten­cia a la co­rro­sión (Fig. 12). Con 35 s de in­mer­sión el pa­si­va­do es in­co­lo­ro (aprox. 50 nm), con 75 s ama­ri­llen­to iri­des­cen­te (es­pe­sor 150 – 200 nm), y con 180 s vio­le­ta ro­ji­zo (>200 nm).Va­lo­res de pH in­fe­rio­res (en es­te ca­so pH 1.6, óp­ti­mo pH 2.5) pro­vo­can un fuer­te ata­que a la ca­pa de ZnNi y for­ma­ción de ca­pa fi­na (reac­ción in­ver­sa) A pH 3.5, el ata­que áci­do es de­ma­sia­do len­to y no se for­ma ca­pa ade­cua­da­men­te. En es­te ca­so, el va­lor óp­ti­mo es pH 2.1 and 2.5 (Fig. 13). va­tion la­yer. If the la­yer is too thin the ba­rrier ef­fect is not ef­fi­cient enough. A very thick la­yer, ho­we­ver, be­co­mes crackly and easy to wi­pe off. As chro­me(VI) free pas­si­va­tes are co­lor­less (ex­cept black pas­si­va­tes, which may in­clu­de me­tal oxi­des), the­re is a di­rect re­la­tions­hip bet­ween op­ti­cal ap­pea­ran­ce and thick­ness of the pas­si­va­tion la­yer due to light dif­frac­tion and in­ter­fe­ren­ce (Fig. 11). A bluish la­yer ty­pi­cally shows a coating thick­ness of 50 – 100 nm, an iri­des­cent (ye­llo­wish, gree­nish, red­dish) of 250 – 400 nm. Hig­her tem­pe­ra­tu­re and lon­ger im­mer­sion ti­me leads to a thic­ker pas­si­va­tion la­yer. Ho­we­ver, this does not ne­ces­sa­rily re­sult in a hig­her co­rro­sion pro­tec­tion (Fig. 12). 35 s 75 s 180 s Fig. 12: In­fluen­cia del tiem­po de in­mer­sión a T y pH cons­tan­tes./ In­fluen­ce of im­mer­sion ti­me at cons­tant tem­pe­ra­tu­re and pH-va­lue. At 35 s im­mer­sion ti­me the pas­si­va­tion la­yer ap­pears co­lor­less (ap­prox. 50 nm), at 75 s ye­llo­wish iri­des­cent (la­yer thick­ness 150 – 200 nm), and at 180 s vio­let re­dish (>200 nm). Low pH va­lues (in this ca­se pH 1.6, op­ti­mum pH 2.5) lead to a strong at­tack of the zinc-nic­kel la­yer and a re­du­ced pas­si­va­tion la­yer for­ma­tion (back reac­tion). At pH 3.5 the acid at­tack is too slow and the­re is no ef­fi­cient la­yer built up. The op­ti­mum in this ca­se is pH 2.1 and 2.5 (Fig. 13). The dis­so­lu­tion of zinc- and nic­kel ions in­to the 6. In­fluen­ce of Im­pu­ri­ties pas­si­va­tion can­not be pre­ven­ted, be­cau­se it is part of the reac­tion me­cha­nism (see Eq. 1). The dis­so­lu­tion of iron ions can be pre­ven­ted, if the parts are com­ple­tely zinc nic­kel pla­ted (no ca­vi­ties or

La di­so­lu­ción de io­nes de cinc y de ní­quel en el pa­si­va­do 6. In­fluen­cia de las im­pu­re­zas no se pue­de evi­tar por­qué es par­te del me­ca­nis­mo de la reac­ción, (ver Ec. 1). La di­so­lu­ción de io­nes de hie­rro si es evi­ta­ble si las pie­zas es­tán com­ple­ta­men­te re­cu­bier­tas (sin ca­vi­da­des o zo­nas sin ba­ño) y las pie­zas que se caen se eli­mi­nan de in­me­dia­to. En la Fig. 14, ve­mos un in­cre­men­to tí­pi­co de io­nes de Zn, Fe y Ni en un pa­si­va­do con pro­duc­ción cons­tan­te. La con­cen­tra­ción de Ni es aprox. el 10 % del to­tal de me­tal in­cor­po­ra­do. Se­gún el pa­si­va­do, una con­cen­tra­ción de Zn >15 g/l pro­vo­ca un im­por­tan­te cam­bio óp­ti­co (ve­los) y un fuer­te des­cen­so de la pro­tec­ción a la co­rro­sión (Fig. 15). Los io­nes de Fe son in­clu­so más crí­ti­cos. So­lo 50 ppm pro­vo­can ama­ri­llea­mien­to y fuer­te des­cen­so de la pro­tec­ción a la co­rro­sión (ver Fig. 16). Los pa­si­va­dos de­ben ser di­lui­dos o re­for­mu­la­dos cuan­do se al­can­zan con­cen­tra­cio­nes de cinc o hie­rro crí­ti­cas. Usan­do una re­si­na se­lec­ti­va de in­ter­cam­bio ió­ni­co que eli­mi­na el Zn y el Fe pre­fe­ren­te­men­te de la so­lu­ción de pa­si­va­do, se pue­de con­se­guir una vi­da un-pla­ted areas) and parts, which fall in­to the bath, are re­mo­ved im­me­dia­tely. Fig. 14 shows a ty­pi­cal in­crea­se of zinc, iron and nic­kel ions over ti­me in a non-trea­ted pas­si­va­tion so­lu­tion with a cons­tant pro­duc­tion in­put. The nic­kel con­cen­tra­tion is ap­prox. 10 % of the to­tal me­tal in­put. De­pen­ding on the pas­si­va­tion a zinc con­cen­tra­tion >15 g/l leads to a strong chan­ge of op­ti­cal ap­pea­ran­ce (hazy) and a strong re­duc­tion of co­rro­sion pro­tec­tion (Fig. 15). Iron ions are even mo­re cri­ti­cal. Even 50 ppm leads to a ye­llo­wish dis­co­lo­ra­tion and a strong de­crea­se of co­rro­sion pro­tec­tion (see Fig. 16). Thus pas­si­va­tes ha­ve to be di­lu­ted or even newly ma­de-up, if a cri­ti­cal con­cen­tra­tion of zinc or iron is at­tai­ned. By using an io­nic ex­chan­ge re­sin, which pre­fe­rably re­mo­ves zinc- and iron ions from the pas­si­va­tion so­lu­tion, the zinc and iron con­cen­tra­tion can be kept be­low a cri­ti­cal li­mit re­sul­ting in an “in­fi­ni­te“li­fe­ti­me (see Fig. 18). The ap­pli­ca­tion area can be kept in a much sma­ller ran­ge (Fig. 19). As it could be de­mons­tra­ted in se­ve­ral test se­ries nic­kel ions ha­ve no ne­ga­ti­ve in­fluen­ce on co­rro­sion pro­tec­tion, Fig. 17.

“ili­mi­ta­da” del pa­si­va­do (ver Fig. 18). El mar­gen de tra­ba­jo es mu­cho más es­ta­ble (Fig. 19). Los io­nes de Ni no in­flu­yen en la co­rro­sión, Fig. 17. La Fig. 18 mues­tra un equi­po de in­ter­cam­bio ió­ni­co con dos co­lum­nas. Mien­tras una tra­ba­ja eli­mi­nan­do io­nes Zn y Fe de la so­lu­ción, la otra se re­ge­ne­ra con­tro­lan­do en to­do mo­men­to las im­pu­re­zas del pa­si­va­do.

Fig. 18 shows an ins­ta­lla­tion of io­nic ex­chan­ge equip­ment with two se­pa­ra­te io­nic ex­chan­ge co­lumns. Whi­le one co­lumn is used to re­ge­ne­ra­te the io­nic ex­chan­ge re­sin, the ot­her co­lumn is used to re­mo­ve zinc and iron ions from the pas­si­va­tion. When sa­tu­ra­ting the io­nic ex­chan­ge re­sin the co­lumns are pum­ped off and chan­ged. When ad­he­ring to such a pro­ce­du­re, a con­ti­nuous zinc iron re­mo­val is pos­si­ble. An ef­fi­cient rin­sing, but al­so li­ne pa­ra­me­ters like 7. In­fluen­ce of Ins­ta­lla­tions parts and pas­si­va­tion mo­ve­ment ha­ve an in­fluen­ce on the pas­si­va­tion la­yer for­ma­tion. As it was shown in Fig. 1 the­re is a pH va­lue in­crea­se on the top of the zinc-nic­kel sur­fa­ce wit­hin the dif­fu­sion la­yer lea­ding to a pre­ci­pi­ta­tion of chro­me(III) ions (Eq. 3). The thick­ness of the dif­fu­sion la­yer (and the­re­fo­re the gra­dient of the chan­ge of the pH va­lue) de­pends on the parts and pas­si­va­tion mo­ve­ment. Es­pe­cially an in­ho­mo­ge­neo­us mo­ve­ment on rack ap­pli­ca­tion leads to an in­dif­fe­rent for­ma­tion of the pas­si­va­tion la­yer. Fig. 20 clearly de­mons­tra­tes that parts in the cen­ter of the rack are not black cau­sed by an in­ho­mo­ge­neo­us air mo­ve­ment. Com­mer­cial chro­me (III)-ba­sed pas­si­va­tes on the 8. Con­clu­sion mar­ket are a key sto­ne for ex­ce­llent co­rro­sion pro-

Un la­va­do ade­cua­do, pe­ro tam­bién el mo­vi­mien­to 7. In­fluen­cia de las ins­ta­la­cio­nes du­ran­te el pa­si­va­do o la geo­me­tría de las pie­zas in­flu­yen en la for­ma­ción de la ca­pa de pa­si­va­do. Co­mo vi­mos en la Fig 1, se pro­du­ce un au­men­to de pH en la su­per­fi­cie del ZnNi for­ma­do una ca­pa de di­fu­sión que per­mi­te la pre­ci­pi­ta­ción de los io­nes ce cro­mo (III) (Ec. 3). El es­pe­sor de la ca­pa de di­fu­sión (y en con­se­cuen­cia el gra­dien­te del cam­bio de pH) de­pen­de de las pie­zas y del mo­vi­mien­to del pa­si­va­do. Un mo­vi­mien­to no uni­for­me en un bas­ti­dor for­ma­rá ca­pas de pa­si­va­do dis­tin­tas. La Fig. 20 mues­tra que las pie­zas del cen­tro no es­tán ne­gras de­bi­do a una agi­ta­ción por ai­re no uni­for­me. Los pa­si­va­dos a ba­se de cro­mo (III) exis­ten­tes en 8. Con­clu­sión el mer­ca­do apor­tan una ex­ce­len­te re­sis­ten­cia a la co­rro­sión pa­ra las ca­pas de ZnNi. Ex­ce­den so­bra­da­men­te las exi­gen­cias de la DIN EN ISO 19598 con una me­nor con­cen­tra­ción de cro­mo, me­nor tem­pe­ra­tu­ra y pH más ele­va­dos, si los com­pa­ra­mos con los pa­si­va­dos de la pri­me­ra ge­ne­ra­ción. Des­de el pun­to de vis­ta eco­ló­gi­co, exis­ten pa­si­va­dos que no ne­ce­si­tan co­bal­to, áci­do bó­ri­co o fluo­ru­ro. Bas­tan­tes pa­si­va­dos son re­sis­ten­tes al tra­ta­mien­to tér­mi­co de des­hi­dro­ge­na­do, lo cual sim­pli­fi­ca el pro­ce­so de tra­ta­mien­to con una re­duc­ción de cos­te im­por­tan­te. Un pro­ce­di­mien­to de con­trol pre­ci­so es cru­cial, es­pe­cial­men­te en los pa­si­va­dos ne­gros agre­si­vos pa­ra evi­tar el au­men­to des­me­su­ra­do de la con­cen­tra­ción de Ni en la ca­pa de ZnNi, que po­dría con­lle­var a la pér­di­da de pro­tec­ción ca­tó­di­ca de la ca­pa de ZnNi por te­ner un po­ten­cial más po­si­ti­vo que el ace­ro y a la apa­ri­ción ace­le­ra­da de co­rro­sión ro­ja en ca­so de exis­tir al­gún de­fec­to. Las im­pu­re­zas de cinc y de hie­rro tie­nen in­fluen­cia en el as­pec­to y en la re­sis­ten­cia a la co­rro­sión, por lo que de­be­rán ser con­tro­la­das con fre­cuen­cia. Un equi­po de in­ter­cam­bio ió­ni­co es ca­paz de eli­mi­nar esas im­pu­re­zas de la so­lu­ción de pa­si­va­do y apor­tar­le una vi­da “ili­mi­ta­da”. No he­mos de­tec­ta­do in­fluen­cia ne­ga­ti­va de los io­nes de ní­quel pre­sen­tes en el pa­si­va­do. Pa­ra ob­te­ner aca­ba­dos uni­for­mes, es­pe­cial­men­te los ne­gros, es ne­ce­sa­ria una bue­na agi­ta­ción y pie­zas uni­for­me­men­te re­cu­bier­tas. [1] R. Sar­mai­tis et al., Transt. Inst. Me­tal Fi­nis­hing, Bi­blio­gra­fía

86(7), 53(1999) [2] E. Ka­ra­pi­nar et al., In­ter­ne Schu­lung­sun­ter­la­gen

Ato­tech 2015 [3] DIN EN ISO 19598, Me­ta­llis­che Über­zü­ge- Gal­va­nis­che Zink- und Zin­kle­gie­rung­sü­ber­zü­ge auf Ei­sen­werks­tof­fen mit zu­sätz­li­cher Cr(VI)-freien Behand­lung (ISO 19598:2016) tec­tion of zinc-nic­kel la­yers. The­se pas­si­va­tes on zinc-nic­kel la­yers ex­ceed the re­qui­re­ments of DIN EN ISO 19598 with a sig­ni­fi­cantly lo­wer chro­me con­cen­tra­tion, lo­wer tem­pe­ra­tu­re and hig­her pH va­lue com­pa­red to thick la­yer pas­si­va­tes of the first ge­ne­ra­tion. From an eco­lo­gi­cal pers­pec­ti­ve the­re are pas­si­va­tes avai­la­ble, which do not need co­balt, bo­ric acid or fluo­ri­de. Se­ve­ral pas­si­va­tes are heat re­sis­tant (ba­king) which sim­pli­fies the pro­cess flow lea­ding to a re­duc­tion in costs. An ac­cu­ra­te pro­cess con­trol is cru­cial es­pe­cially for ag­gres­si­ve black pas­si­va­tes to avoid a strong in­crea­se of the nic­kel con­cen­tra­tion in the zinc-nic­kel la­yer. This can lead to a free co­rro­sion po­ten­tial mo­re po­si­ti­ve than steel. Such a la­yer shows no cat­ho­dic co­rro­sion pro­tec­tion and in ca­se of de­fects will lead to an early red rust for­ma­tion. Zinc and iron im­pu­ri­ties ha­ve a ne­ga­ti­ve in­fluen­ce on the op­ti­cal ap­pea­ran­ce and co­rro­sion re­sis­tan­ce of the pas­si­va­tion la­yer and ha­ve to be con­tro­lled fre­quently. Io­nic ex­chan­ge equip­ment can re­mo­ve the­se ions from the pas­si­va­tion lea­ding to an “in­fi­ni­te“li­fe­ti­me. Nic­kel ions do not show a ne­ga­ti­ve in­fluen­ce. Ho­mo­ge­neo­us parts or pas­si­va­tion mo­ve­ment is im­por­tant par­ti­cu­larly for black pas­si­va­tes in or­der to achie­ve a con­sis­tent black ap­pea­ran­ce. [1] R. Sar­mai­tis et al., Transt. Inst. Me­tal Fi­nis­hing, Li­te­ra­tu­re

86(7), 53(1999) [2] E. Ka­ra­pi­nar et al., In­ter­ne Schu­lung­sun­ter­la­gen Ato­tech 2015 [3] DIN EN ISO 19598, Me­ta­llis­che Über­zü­ge- Gal­va­nis­che Zink- und Zin­kle­gie­rung­sü­ber­zü­ge auf Ei­sen­werks­tof­fen mit zu­sätz­li­cher

TA­BLA 2: Au­men­to de la con­cen­tra­ción de Ni y re­duc­ción del es­pe­sor du­ran­te el pa­si­va­do (con­cen­tra­ción de Ni en pe­so)./ Ta­ble 2: In­crea­se of nic­kel con­cen­tra­tion in the la­yer and de­crea­se of la­yer thick­ness du­ring pas­si­va­tion (nic­kel con­cen­tra­tion is re­la­ted to weight).

Fig. 9: Au­men­to de la con­cen­tra­ción de Ni y re­duc­ción del es­pe­sor du­ran­te el pa­si­va­do./In­crea­se of nic­kel con­cen­tra­tion in the la­yer and de­crea­se of la­yer thick­ness du­ring pas­si­va­tion.

Fig. 10: OCP en ca­pas de cinc, hie­rro y cinc-ní­quel tras 1h en so­lu­ción de clo­ru­ro só­di­co al 5% en pe­so a 35°C. Equi­po: PGS­TAT302N Po­ten­cios­ta­to (GPES-Soft­wa­re) cé­lu­la pla­na EL-F-001 de Me­trohm, elec­tro­do de tra­ba­jo 0.882 cm2, elec­tro­do de re­fe­ren­cia SCE (0.2412 V vs. SHE 25 °C)./OCP on zinc, iron and zinc-nic­kel la­yers af­ter 1h in 5wt/% so­dium chlo­ri­de so­lu­tion at 35°C. Equip­ment: PGS­TAT302N Po­ten­tios­tat (GPES-Soft­wa­re) flat cell EL-F-001 from Me­trohm, wor­king elec­tro­de 0.882 cm2, re­fe­ren­ce elec­tro­de SCE (0.2412 V vs. SHE 25 °C).

pH 1.6 pH 2.1 pH 2.5 pH 3.5 Fig. 13: In­fluen­cia del pH a tem­pe­ra­tu­ra y tiem­po de in­mer­sión cons­tan­te. Va­lor óp­ti­mo pH=2.5./In­fluen­ce of the pH-va­lue at cons­tant im­mer­sion ti­me and tem­pe­ra­tu­re. Op­ti­mum pH-va­lue for the gi­ven exam­ple: pH=2.5.

Fig. 14: In­cre­men­to de im­pu­re­zas (Zn2+, Ni2+, Fe2+) en el pa­si­va­do./ In­crea­se of im­pu­ri­ties (Zn2+, Ni2+, Fe2+) in­to the pas­si­va­tion so­lu­tion.

0 g/l Zn2+ 15 g/l Zn2+ 15 g/l Zn2++300 ppm Fe2+ Fig. 15: In­fluen­cia de las im­pu­re­zas del pa­si­va­do en la co­rro­sión, 192 h ISO 9227./In­fluen­ce of me­tal im­pu­ri­ties on co­rro­sion pro­tec­tion, 192 h ISO 9227.

0 ppm Fe2+ 50 ppm Fe2+ 150 ppm Fe2+ Fig. 16: In­fluen­cia de las im­pu­re­zas del pa­si­va­do en la co­rro­sión, 192 h ISO 9227./In­fluen­ce of me­tal im­pu­ri­ties on co­rro­sion pro­tec­tion, 192 h ISO 9227.

Fig. 19: Zo­na de pro­duc­ción con equi­po de in­ter­cam­bio ió­ni­co (lí­nea ver­de) y sin él (lí­nea ro­ja)./ Pro­duc­tion area with (green li­ne) and wit­hout (red li­ne) io­nic ex­chan­ge.

Fig. 18: Equi­po de in­ter­cam­bio ió­ni­co./Dra­wing of an io­nic ex­chan­ge equip­ment.

0 g/l Ni2+ 1,0 g/l Ni2+ 2,0 g/l Ni2+ Fig. 17: In­fluen­cia de las im­pu­re­zas del pa­si­va­do en la co­rro­sión, 192 h ISO 9227./In­fluen­ce of me­tal im­pu­ri­ties on co­rro­sion pro­tec­tion, 192 h ISO 9227.

Fig. 20: For­ma­ción de ca­pa de pa­si­va­do no ho­mo­gé­nea por agi­ta­ción no uni­for­me./In­ho­mo­ge­neo­us for­ma­tion of the pas­si­va­tion la­yer due to an in­dif­fe­rent so­lu­tion mo­ve­ment.

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