Resumen:
El recubrimiento metálico de zinc aleado con otros metales como el níquel, tiene muy buena resistencia contra la corrosión. Se encontró que el tipo y la cantidad de partículas, aumentan la dureza y el contenido de níquel en la aleación. Se hicieron fotomicrografías en microscopio electrónico y óptico (en muestras vistas en corte con partículas). Se midió la resistencia del material RTC en ohm por Impedancia en muestras de igual espesor, siendo RTC: ZnNi + Al2O3 > RTC ZnNi + CSi > RTC ZnNi sólo. Se midió RTC en función del espesor y se encontró que hay un espesor óptimo de 10 micrones a partir del cual aumenta el valor de RTC y disminuye la densidad de corriente de corrosión. En los ensayos de Niebla salina en muestras de igual espesor, se encontró que el porcentaje del área con corrosión blanca es menor para el Zn Ni con Al2O3 respecto del área afectada en los otros casos.

Abstract:
The metallic coating of zinc alloyed with other metals such as nickel, has very good corrosion resistance. It was found that the type and quantity of particles, increases the hardness and the nickel content in the alloy. Photomicrographs were made in electronic and optical microscope (in samples with particle sectional views). We measured by Impedance the resistance of the material in ohm, being RTC ZnNi + Al2O3 > RTC ZnNi + CSi > RTC ZnNi. The RTC value is according to the thickness coatings and we found that there is an optimum thickness of 10 microns in which increases the value of RTC and decrease de corrosion current density. In salt spray tests on samples with the same thickness, it was found that the area with white rust is lower for Zn Ni with Al2O3 on the affected area in other cases.

Resumen:
Los recubrimientos de ZnNi se aplican desde hace años en la industria automotriz. Lo novedoso de éste trabajo fue adicionar partículas que le otorgan mejores propiedades al recubrimiento tanto de dureza como de protección. El contenido de Ni en la aleación,que normalmente varía entre un 10 y 15%, se midió por Fluorescencia de rayos X. En éste trabajo, con partículas, se midió un alto contenido de níquel y a la vez una alta resistencia a la corrosión. La incorporación de partículas uniformemente distribuídas en los recubrimientos se logra mediante agitación mecánica. Las fotomicrografías de las muestras vistas de frente y en corte se obtuvieron por SEM, y en el Microscopio Óptico, y se analizaron por Microsonda EDX. Se efectuó la caracterización estructural por difracción de rayos X y se encontró que en 10 minutos de electrodeposición se refuerza la fase γ (3,3,0) con CSi y aparece la fase η (1,1,0) que tiene un máximo a 10 μm en presencia de Al2O3 y aparecen fuerzas compresivas (lo que es bueno para el material). En ese espesor del material obtenido a 8Adm -2 10 min, la resistencia de transferencia de carga es: RTC 10 μm > RTC 20 μm > RTC 5 μm , por lo tanto, para 10 μm, es mejor el material. Estos valores para altos RTC se corresponden con los valores menores de corriente de corrosión J0. En el proceso a escala industrial, y en el laboratorio, se obtuvo que para igual tiempo de electrólisis los RTC, para distintos j: RTC 8Adm-2 > RTC 6Adm-2 > RTC 10Adm-2 . La concentración de sacarina disminuye el tamaño de los cristales, para igual j y aparecen en la DRX, altas intensidades de la fase 0,0,2, para el plano basal en ZnNi con CSi y 5x10 -4 M de sacarina.

Abstract:
The ZnNi coatings have been applied for years in the automotive industry. The novelty of this work is the aditions of particles to ZnNi, an electrocomposite that gives the best properties in coating, hardness and protection. The Ni content in the alloy, which normally varies between 10 and 15%, was measured by X-ray Fluorescence. ZnNi with ceramic particles show a high nickel content and high corrosion resistance. The particles incorporation and the distribution in the coating were achieved under mechanical stirring. Photomicrographs of the samples were made in frontal view by SEM and cross sectional area was studied by optical microscope, while the analysis was performed by EDX microprobe. Structural characterization by X-ray diffraction was studied. It was found that γ (3,3,0) is reinforced with SiC within 10 minutes of electrodeposition and in the presence of Al2O3, the η stage (1,1,0) maximum appears to 10 minutes with compressive forces in the material. For this thickness of the material, obtained in the presence of Alumina at 8 Adm-2 in 10 min, the charge transfer resistance is: RTC 10 microns > RTC 20 microns > RTC 5 microns. High values of RTC correspond to lower values of corrosion current J0, the best properties of the material are obtained at 10 microns under these experimental conditions. In industrial scale process, and in the laboratory, we found that electrolyzing during 10 minutes with different j is : RTC 8Adm-2 > RTC 10Adm-2 > RTC 6Adm-2 . In the presence of Saccharin in the solution, the size of the crystals decreases. ZnNi plus SiC and saccharin 5x10 -4 M were measured a high intensity in Zn (0,0,2) basal plane.

Resumen:
Los recubrimientos de aleación de ZnNi, se utilizan en Alemania desde hace 50 años, por su alta resistencia contra la corrosión. Se encontró que adicionado al ZnNi micropartículas de CSi y aditivos, el material tiene mejores propiedades de protección, contenido de níquel y dureza. Producido a escala industrial, el material de aleación de ZnNi más CSi (2 a 6 micrones), ha mostrado por EIS en medio de sulfatos que el RTC tiene un valor 30 veces mayor que en el ZnNi. Pasa de tener RTC 900 Ω (ZnNi) a RTC 25000 Ω (ZnNi más partículas de CSi) en sulfato de sodio 0,1M. En medio de cloruros 3,5%, el ZnNi más CSi en el Bode IZI alcanza un valor estacionario de IZI de 200 Ω a frecuencias bajas. En el Diagrama de Bode φ, en medio de cloruros se observa que el proceso de disolución del material se adelanta respecto del inicio del proceso en medio de sulfatos 0,1M o de bórico borato pH 9,2. En el Bode φ, en medio de cloruros, se obtienen dos procesos, aparecen dos picos: uno a continuación del otro, relacionados con la Disolución a altas frecuencias y la Difusión a través de una película, a bajas frecuencias. El hecho de que aparecen uno o dos picos, significa que en cada medio (bórico borato, sulfatos o cloruros) se modifica el mecanismo de corrosión del material. En ZnNi más CSi, en medio de bórico borato a pH 9,2, el Diagrama de Bode ángulo vs frecuencias muestra un material que presenta una figura en la que en un rango muy alto de frecuencias se mantiene φ . Se sabe que el cromatizado mejora las cualidades de protección, por eso se estudió el recubrimiento más cromatizado en Cr3+ porque no daña el ambiente (como lo hace el Cr6+ ). El ZnNi más CSi más Cromatizado de Cr3+ presenta un ángulo mayor que se mantiene constante en un rango mayor de frecuencias respecto del sistema en ZnNi más CSi sin cromatizado en el que el angulo es menor y en un rango de frecuencias menor. En el ZnNi más partículas y cromatizado, la Capacidad del material C de 90 μFcm-2 obtenida por las mediciones de EIS es alta, debido a que se genera un área muy alta durante la disolución, mientras que C es de 30 μFcm-2 en el ZnNi sin cromatizado. The ZnNi alloy coatings are used in Germany for 50 years because its high resistance to corrosion. It was found that added CSi microparticles and additives to ZnNi bath, the material obtained has better protective properties, hardness and nickel content. Produced on an industrial scale, the ZnNi alloy - CSi (microparticles 2 to 6 microns), has a RTC (charge transference resistance) by EIS 30 times higher than in the ZnNi in sodium sulfates 0.1 M media. RTC goes from 900 ohm to 25000 in ZnNi in the presence of microparticles of CSi. In sodium chloride media by EIS in the material without particles there are two peaks: one after the other, related to dissolution at high frequencies and diffusion through a film at low frequencies. The fact that one or two peaks appear, in each medium (boric borate, sulfates or chlorides) means that the corrosion mechanism material is modified. In ZnNi plus CSi, studied by EIS in boric borate at pH 9.2, the Bode diagram (angle vs frequency) shows the angle remains constant in a high range of frequencies. Chromate as a top coating improves the protective qualities, so the Cr 3+ chromate coating was studied because Cr6+ is bad to the environment. In ZnNi more particles and chromated, the capacity obtained by EIS measured in the material is C 90 μFcm-2 , the value is high because a very high area is generated during the dissolution, while C is 30 μFcm-2 the ZnNi without chromate.

Resumen:
En las aleaciones de Zn-Ni es importante un alto contenido de Ni porque aumenta la resistencia del material contra la corrosión. En este sentido, se encontró que la adición de concentraciones mayores de partículas de alúmina a la solución de electrólisis, hace que las mismas se incorporen al recubrimiento y aumente la composición de Ni y la microdureza. La adsorción se estudió por Voltametría mediante electrodo gotero de mercurio para explicar por la adsorción, porque mayores concentraciones de partículas aumentan la concentración de Níquel en la aleación. Se estudiaron las texturas en muestras preparadas a espesores crecientes, y su relación con la resistencia a la corrosión. El principal aporte de éste trabajo es que el material del recubrimiento con alúmina, modifica las texturas con espesores crecientes. El espesor óptimo en el que aumenta la textura disminuye la corriente de corrosión, a la vez que a 8Adm-2 el contenido de Ni es de 15 % y la dureza es alta para ZnNi de 350 Vickers, que está ligada al desgaste.

Resumen:
Se realizaron los diagramas de difracción de rayos X en muestras con recubrimiento de la aleación de Zn-Ni con y sin partículas sobre acero. Los depósitos se realizaron a partir de soluciones concentradas en ambos componentes, Zn y Ni a corriente constante, y a tiempos de deposición en aumento de 5 a 30 minutos, con el agregado de partículas a la solución. Se encontró que la microestructura cambia notablemente con el agregado de CSi o de Al2O3 a la aleación de Zn-Ni. Además que el agregado de partículas al recubrimiento, aumenta el porcentaje de Ni en el Zn-Ni, lo cual está relacionado con una mayor resistencia contra la corrosión. Los diagramas de difracción muestran que con el agregado de partículas de CSi se destaca una presencia importante de orientaciones preferenciales (330) en la fase γ, los cuales se incrementan con el tiempo de deposición. Asociado al incremento de textura en orientaciones (330), se incrementan además las tensiones residuales compresivas en los depósitos de Zn-Ni. Con el agregado de partículas de alúmina predomina el desarrollo de una fuerte textura asociada con las orientaciones (110) de la fase η, las cuales son predominantes a tiempos de deposición intermedios (t=10 minutos) y disminuyen notablemente a tiempos superiores. Sin el agregado de partículas y con el agregado de partículas de CSi o de Al2O3, las orientaciones (101) asociadas a la fase Zn no muestran un desarrollo de textura u orientación preferencial. El principal aporte del trabajo está relacionado con el cambio de texturas en el material y del cambio de la microestructura para el caso del agregado de CSi o de alúmina, además del cambio del porcentaje de níquel en la aleación y la dureza. Se ha investigado la dependencia del porcentaje de Ní con el agregado de ambos tipos de partículas, la densidad de corriente aplicada, y la composición de partículas en solución (20 a 60 g/l). Se ha encontrado que el Ni varía entre 11 y 17 %, para densidades de corriente aplicadas entre 8 y 30 Adm-2 (figuras que se presentan en el trabajo completo). En cuanto a la modificación de otra de las propiedades del material, los valores de microdureza del Zn-Ni sólo son de 200 Hv, y aumentan a 400 Hv con el agregado de partículas de CSi al baño, y a 500 Hv en el caso del agregado de partículas de Al2O3 (los resultados se presentan en el trabajo completo). Por otra parte, en las muestras en las que se midió textura (orientación preferencial) a corriente constante de 8 Adm-2, sin agregado de partículas al baño, variando el tiempo de deposición de 5 minutos a 30 minutos, los contenidos de Ni promedio disminuyen de 11 % a 8,5 % (±1%) y los espesores que se depositan a cada tiempo, son proporcionales a 1 μm min-1.

Abstract:
The metallic coating of zinc alloyed with other metals such as nickel, has very good corrosion resistance. It was found that the type and quantity of particles, increases the hardness and the nickel content in the alloy at all current densities. Photomicrographs were made in electronic and optical microscope (in samples with particle, cross sectional views). We have found that there is an optimum thickness of 10 microns in which the intensity of texture in the material is increased. In this thickness in ZnNi - Al2O3, the Charge Transference Resistance, RTC in ohm, measured by Impedance was RTC ZnNi + Al2O3 > RTC ZnNi and in the Polarization Curves the corrosion current density is decreased. In salt spray tests on samples with the same thickness, it was found that the area with white rust is lower for Zn Ni with Al2O3 on the affected area that in other cases.

Resumen:
El recubrimiento metálico de zinc aleado con otros metales como el níquel, tiene muy buena resistencia contra la corrosión. Se encontró que las microestructuras de los recubrimientos son de granos más finos con partículas y que la morfología depende de espesores de los recubrimientos. El tipo de partículas y la cantidad de las mismas en solución modifican su incorporación a la aleación aumentando la dureza y el contenido de níquel en la aleación. Se hicieron fotomicrografías en microscopio electrónico y óptico (en muestras vistas en corte con partículas). Se realizaron los diagramas de difracción de rayos X en muestras con recubrimiento de la aleación de Zn-Ni con y sin partículas sobre acero. Los depósitos se realizaron a partir de soluciones concentradas en ambos componentes, Zn y Ni a corriente constante, y a tiempos de deposición en aumento de 5 a 30 minutos, con el agregado de partículas a la solución. Se encontró que la microestructura cambia notablemente con el agregado de CSi o de Al2O3 a la aleación de Zn-Ni. Además con el agregado de partículas al recubrimiento, aumenta el porcentaje de Ni en el Zn-Ni, lo cual está relacionado con una mayor resistencia contra la corrosión. Los diagramas de difracción muestran que con el agregado de partículas de CSi se destaca una presencia importante de orientaciones preferenciales (330) en la fase γ, los cuales se incrementan con el tiempo de deposición. Asociado al incremento de textura en orientaciones (330), se incrementan además las tensiones residuales compresivas en los depósitos de Zn-Ni. Con el agregado de partículas de alúmina predomina el desarrollo de una fuerte textura asociada con las orientaciones (110) de la fase η, las cuales son predominantes a tiempos de deposición intermedios (t aprox. 10 minutos) y disminuyen notablemente a tiempos superiores. Sin el agregado de partículas y con el agregado de partículas de CSi o de Al2O3 , las orientaciones (101) asociadas a la fase Zn no muestran un desarrollo de textura u orientación preferencial. Las texturas medidas para muestras de varios micrones de espesor tienen valores con intensidades de texturas menores que en un espesor mayor en 10 micrones. Asimismo se encontró que para ese espesor de 10 micrones el material presenta mayor resistencia a la corrosión. Se midió la resistencia de Transferencia de Carga del material RTC en ohm por Impedancia en muestras de igual espesor en el espesor óptimo de 10 micrones es RTC para muestras producidas a 8Adm-2 durante 10 minutos de electrólisis. Los valores de RTC medidos son: RTC ZnNi + Al2O3 > RTC ZnNi + CSi > RTC ZnNi sólo. Se midió RTC en función del espesor y se encontró que hay un espesor óptimo de 10 micrones a partir del cual aumenta el valor de RTC y disminuye la densidad de corriente de corrosión. En los ensayos de Niebla salina en muestras de igual espesor, se encontró que el porcentaje del área con corrosión blanca es menor para el Zn Ni con Al 2 O 3 respecto del área afectada en los otros casos. El principal aporte del trabajo está relacionado con el cambio de la microestructura y de texturas, según las partículas adicionadas al recubrimiento. Se debe tener en cuenta que en el material, en el caso de la adición de micropartículas de CSi o de Al2O3 se produce el cambio del porcentaje de níquel en la aleación, la dureza y del cambio de texturas.

Abstract:
The metallic coating of zinc alloyed with other metals such as nickel, has very good corrosion resistance. It was found that the type and quantity of particles, increases the hardness and the nickel content in the alloy. Photomicrographs were made in electronic and optical microscope (in samples with particle, sectional views). It has investigated the dependence of the percentage of Ni in the alloy and the addition of both types of particles, the applied current density , and composition of particles in the solution (20 to 60 g/l ). It has been found that the Ni contents is between 11 to 17 %, for applied current densities between 8 and 30 Adm-2. The microhardness values in the Zn-Ni are from 200 Hv and their values are increased to 400-500 Hv (Vickers) in the presence of particles. We have measured the resistance of the material in ohm by Impedance, being the ZnNi in the presence of particles: RTC ZnNi + Al2O3 > RTC ZnNi + CSi > RTC ZnNi. The RTC value is according to the thickness coatings and we have found that there is an optimum thickness of 10 microns in which the value of RTC is increases and de corrosion current density decreases. In salt spray tests on samples with the same thickness, it was found that the area with white rust is lower for Zn Ni with Al2O3 on the affected area in other cases.