Microstructure, electrochemical corrosion and corrosion mechanism of electroplated Ni–W alloy coating by DFT calculation

ABSTRACT

A Ni–W alloy coating with a thickness of 5 μm was electroplated on N80 steel, and its electrochemical performance in a 3.5% NaCl solution was investigated. The atomic models of passive films and corrosion mechanism were analysed with the density functional theory calculation. The results show that the electroplated Ni–W alloy coating is composed of W atoms in the Ni lattice, and its surface roughness and particle size are 66.1 and 640.4 nm, respectively. The corrosion current density of Ni–W coating is lower than that of the substrate, indicating better corrosion resistance, while the corrosion potential is opposite, which is more passive than the substrate. The total impedance of Ni–W coating is higher than that of the substrate, which is attributed to the formation of NiO passive film during the corrosion process.

On a déposé par galvanoplastie un revêtement en alliage Ni-W d’une épaisseur de 5 μm sur l’acier N80 et l’on a examiné ses performances électrochimiques dans une solution de NaCl à 3.5%. On a analysé les modèles atomiques des films passifs et le mécanisme de corrosion au moyen du calcul de la théorie fonctionnelle de la densité. Les résultats montrent que le revêtement électrolytique en alliage Ni–W est composé d’atomes de W dans le réseau de Ni et que sa rugosité de surface et sa taille de particules sont respectivement de 66.1 et 640.4 nm. La densité de courant de corrosion du revêtement en Ni–W est inférieure à celle du substrat, indiquant une meilleure résistance à la corrosion, alors que le potentiel de corrosion est à l’opposé, ce qui est plus passif que le substrat. L’impédance totale du revêtement en Ni–W est supérieure à celle du substrat, ce qui est attribué à la formation d’un film passif de NiO pendant le procédé de corrosion.

KEYWORDS:

• Electroplating
• Ni–W alloy coating
• electrochemical corrosion
• density functional theory calculation

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