Структура та корозія квазікристалічних литих сплавів Al–Co–Ni та Al–Fe–Ni у водному розчині NaCl
Анотація
В роботі досліджено структуру і особливості корозії квазікристалічних литих сплавів Al69Co21Ni10 і Al72Fe15Ni13 в 5-% розчині хлориду натрію (рН 6,9-7,1). Швидкість охолодження сплавів складала 5 К/с. Структуру сплавів вивчали методами кількісної металографії, рентгеноструктурного аналізу, растрової електронної мікроскопії. Корозійні властивості досліджували потенціодинамічним методом. Величини стаціонарних потенціалів визначали шляхом довготривалої реєстрації (Е,τ)–залежностей за допомогою потенціостата ПИ-50-1 з програматором ПР-8 з використанням триелектродної комірки. Допоміжним електродом слугував платиновий електрод, електродом порівняння – хлоридсрібний. Проведені дослідження підтверджують утворення квазікристалічної декагональної D-фази в структурі сплавів Al69Co21Ni10 і Al72Fe15Ni13. У сплаві Al69Co21Ni10 за кімнатної температури D-фаза співіснує з кристалічною фазою Al9(Co,Ni)2, а в сплаві Al72Fe15Ni13 – з фазою Al5FeNi. У порядку зростання мікротвердості ці фази можна розташувати в такій послідовності: H(D-AlCoNi)>H(D-AlFeNi)>H(Al5FeNi)>H(Al9(Co,Ni)2). У 5-% розчині хлориду натрію досліджені сплави кородують за електрохімічним механізмом з кисневою деполяризацією. Порівняно зі сплавом Al72Fe15Ni13, сплав Al69Co21Ni10 має менш від’ємні значення стаціонарного електрохімічного потенціалу (–0,40 В і –0,48 В відповідно), а його зона електрохімічної інертності розширюється за рахунок гальмування анодних процесів. Обидва досліджені сплави переходять у пасивний стан у сольовому розчині. Величина струму корозії, розрахована з (E,lgi)–залежностей, для сплаву Al69Co21Ni10 складає 0,12 мА/см2, а для сплаву Al72Fe15Ni13 – 0,14 мА/см2. Після перебування в сольовому розчині на поверхні сплавів виявлені пітінги переважно в місцях розташування міжфазних границь поділу і дефектів. Кількість та розміри пітінгів на поверхні сплаву Al69Co21Ni10 значно менші, ніж на поверхні сплаву Al72Fe15Ni13. Більш низьку корозійну тривкість сплаву Al72Fe15Ni13 пояснено присутністю в його структурі залізовмістних фаз. Послуговуючись отриманими результатами, для створення покриттів на деталях ракетно-космічної техніки, що працюють в умовах морського клімату, рекомендовано сплав Al69Co21Ni10.
Завантаження
Посилання
K. Edagawa, H. Tamaru, S. Yamaguchi, K. Suzuki, and S. Takeuchi, Phys. Rev. B. 50, 12413 (1994), https://doi.org/10.1103/PhysRevB.50.1213.
A.-P. Tsai, A. Inoue, and T. Masumoto, Mater. Trans. JIM. 30(2), 150-154 (1989), https://doi.org/10.2320/matertrans1989.30.150.
L. Zhang, Y. Du, H. Xu, C. Tang, H. Chen, and W. Zhang, J. Alloys Comp. 454, 129-135 (2008), https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2006.12.042.
U. Lemmerz, B. Grushko, C. Freiburg, and M. Jansen, Phil. Mag. Lett. 69(3), 141-146 (2006), https://doi.org/10.1080/09500839408241583.
B. Grushko and K. Urban, Phil. Mag. B. 70(5), 1063-1075 (2006), https://doi.org/10.1080/01418639408240273.
B. Grushko and T. Velikanova, Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. 31, 217-232 (2007), https://doi.org/10.1016/j.calphad.2006.12.002.
R. Wurschum, T. Troev, and B. Grushko, Phys. Rev. B. 52(9), 6411-6416 (1995), https://doi.org/10.1103/physrevb.52.6411.
Y. Lei, M. Calvo-Dahlborg, J. Dubois, Z. Hei, P. Weisbecker, and C. Dong, J. Non-Cryst. Solids. 330, 39-49 (2003), https://doi.org/10.1016/jnoncrysol.2003.08.059.
E. Huttunen-Saarivirta, J. Alloys Comp. 363(1-2), 150-174 (2004), https://doi.org/10.1016/S0925-8388(03)00445-6.
O.V. Sukhova, V.A. Polonskyy, and K.V. Ustinova, Metallofiz. Noveishie Technol. 40(11), 1475-1487 (2018), https://doi.org/10.15407/mfint.40.11.1475. (in Ukrainian)
O.V. Sukhova, V.A. Polonskyy, and K.V. Ustinova, Mater. Sci. 55(2), 285-292 (2019), https://doi.org/10.1007/s11003-019-00302-2.
I.M. Spiridonova, E.V. Sukhovaya, V.F. Butenko, А.P. Zhudra, А.I. Litvinenko, and А.I. Belyi, Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 32(2), 139-141 (1993), https://doi.org/10.1007/BF00560039.
O.V. Sukhova, V.A. Polonskyy, and K.V. Ustinova, Voprosy Khimii i Khimicheskoi Technologii. 6(121), 77-83 (2018), https://doi.org/10.32434/0321-4095-2018-121-6-77-83. (in Ukrainian)
С. Zhou, R. Cai, S. Gong, and H. Xu, Surf. Coat. Technol. 201, 1718-1723 (2006), https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2006.02.043.
Y. Kang, C. Zhou, S. Gong, and H. Xu, Mater. Sci. Forum. 475-479, 3355-3358 (2005), https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.475-479.3355.
D.S. Shaitura and A.A. Enaleeva, Crystallography Reports. 52(6), 945-952 (2007), https://doi.org/10.1134/S1063774507060041.
S.I. Ryabtsev, V.А. Polonskyy, and О.V. Sukhova, Powder Metallurgy and Metal Ceramics. 58(9-10), 567-575 (2020), https://doi.org/10.1007/s11106-020-00111-2.
I.М. Spyrydonova, O.V. Sukhova, and G.V. Zinkovskij, Metall. Min. Ind. 4(4), 2-5 (2012). (in Russian)
O.V. Sukhova, Metallofiz. Noveishie Technol. 31(7), 1001-1012 (2009). (in Ukrainian)
I.M. Spiridonova, E.V. Sukhovaya, S.B. Pilyaeva, and О.G. Bezrukavaya, Metall. Min. Ind. 3, 58-61 (2002). (in Russian)
G. Laplanche, A. Joulain, and J. Bonneville, J. Alloys Comp. 493, 453-460 (2010), https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2009.12.124.
О.V. Sukhova and К.V. Ustinоvа, Functional Materials. 26(3), 495-506 (2019), https://doi.org/10.15407/fm26.03.495.
О.V. Sukhova and Yu.V. Syrovatko, Metallofiz. Noveishie Technol. 33(Special Issue), 371-378 (2011). (in Russian)
О.V. Sukhova and Yu.V. Syrovatko, Metallofiz. Noveishie Technol. 41(9), 1171-1185 (2019), https://doi.org/10.15407/mfint.41.09.1171.
О.V. Sukhova, V.A. Polonskyy, and K.V. Ustinova, Physics and Chemistry of Solid State. 18(2), 222-227 (2017), https://doi.org/10.15330/pcss.18.2.222-227.
Цитування
Grain Structure and Tensile Properties of As-Cast and Aged Pb–1.1%Sn–0.05%Ca
Dzenzerskiy Victor, Tarasov Serhii, Sukhova Olena & Ivanov Volodymyr (2024) Materials Performance and Characterization
Crossref
Structure and Tensile Properties of Pb–0.3%Sn–0.1%Ca Negative Grid Alloy for Lead-Acid Batteries
Dzenzerskiy Victor O., Tarasov Serhii V., Sukhova Olena V., Redchyts Dmytro O. & Ivanov Volodymyr A. (2025) East European Journal of Physics
Crossref
Effect of Austempering Parameters on Microstructure and Tensile/Impact Behaviours of Micro-Alloyed TRIP-Assisted Steel
Zurnadzhy Vadym, Efremenko Vasily, Halfa Hossam, Efremenko Bohdan, Azarkhov Alexander, Chabak Yuliia & Zaichuk Natalia (2023) Materials Science Forum
Crossref
COMPARISON OF CORROSION OF ALUMINUM-BASED ALLOYS FORMING DECAGONAL QUASICRYSTALS IN NaCl SOLUTION
Polonskyy V.A. & Sukhova O.V. (2022) Problems of Atomic Science and Technology
Crossref
Evolution of Mechanical Properties of Pb–Sb–Sn–As–Se Grid Alloys for Lead-Acid Batteries During Natural Aging
Dzenzerskiy Victor O., Tarasov Serhii V., Sukhova Elena V. & Ivanov Volodymyr A. (2023) East European Journal of Physics
Crossref
Авторське право (c) 2020 Oленa В. Сухова, Володимир A. Полонський
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
