Коррозионно-электрохимические свойства квазикристаллических сплавов Al–Cu–Co и Al–Ni–Cо в растворе NaCl

Е. В. Сухова, В. А. Полонский

Днепровский национальный университет имени Олеся Гончара, просп. Гагарина, 72, 49010 Днепр, Украина

Получена: 10.03.2020; окончательный вариант - 04.08.2020. Скачать: PDF

В работе изучены структура и электрохимические свойства квазикристаллических литых сплавов Al$_{65}$Co$_{20}$Cu$_{15}$ и Al$_{72}$Co$_{18}$Ni$_{10}$, охлаждённых со скоростью 50 К/с. Использованы методы количественной металлографии, сканирующей электронной микроскопии, рентгеноструктурного и микрорентгеноспектрального анализов. Коррозионные свойства в 5% водном растворе NaCl (рН = 6,9–7,1) изучены гравиметрическим и потенциодинамическим методами. В структуре исследованных сплавов образуется не менее 60–65% об. квазикристаллической декагональной фазы. Коррозия сплавов в водном растворе натрий хлорида протекает по электрохимическому механизму. Оба сплава имеют близкие значения стационарных потенциалов (–0,43 В для сплава Al$_{65}$Co$_{20}$Cu$_{15}$ и -0,40 В для сплава Al$_{72}$Co$_{18}$Ni$_{10}$). Плотность тока коррозии для сплава Al$_{63}$Co$_{24}$Cu$_{13}$ составляет 0,18 мА/см$^2$, а для сплава Al$_{69}$Co$_{21}$Ni$_{10}$ — 0,12 мА/см$^2$. Гравиметрические исследования показали, что в первые 4 суток модельных коррозионных испытаний наблюдается прирост массы образцов, затем, в последующие 4 суток, масса образцов практически не изменяется. Полученный результат объясняется образованием защитной окисной плёнки на поверхности образцов. Коррозионная стойкость сплава Al$_{69}$Co$_{21}$Ni$_{10}$ в солевом растворе натрий хлорида незначительно превышает стойкость сплава Al$_{63}$Co$_{24}$Cu$_{13}$. Электронно-микроскопические исследования указывают на питтинговый характер коррозии. Питтинговые участки размером $\sim$10 мкм обнаружены преимущественно в местах расположения дефектов. Разрушение поверхности сплавов происходит вследствие преимущественной коррозии границ первичных и перитектических фаз. На основании проведённых исследований квазикристаллические литые сплавы Al$_{65}$Co$_{20}$Cu$_{15}$ и Al$_{72}$Co$_{18}$Ni$_{10}$ рекомендованы в качестве сплавов-наполнителей макрогетерогенных композиционных покрытий, предназначенных для эксплуатации в условиях морского климата.

Ключевые слова: квазикристаллические литые сплавы, декагональные квазикристаллы, раствор натрий хлорида, электрохимические свойства, коррозионная стойкость.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v42/i09/1283.html

PACS: 61.44.Br, 62.23.Pq, 68.37.Hk, 81.05.Ni, 81.65.Kn, 82.45.Bb


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. O. V. Sukhova, Metallofiz. Noveishie Technol., 31, No. 7: 1001 (2009) (in Ukrainian).
  2. O. Sukhova and Yu. Syrovatko, Metallofiz. Noveishie Technol., 33, Special Issue: 371 (2011) (in Russian).
  3. I. M. Spyrydonova, O. V. Sukhova, and G. V. Zinkovskij, Metall. Min. Ind., 4, No. 4: 2 (2012).
  4. I. M. Spiridonova, E. V. Sukhovaya, and V. P. Balakin, Metallurgia, 35, No. 2: 65 (1996).
  5. I. M. Spiridonova, E. V. Sukhovaya, V. F. Butenko, A. P. Zhudra, A. I. Litvinenko, and A. I. Belyi, Powder Metallurgy and Metal Ceramics, 32: 139 (1993). Crossref
  6. I. M. Spiridonova, E. V. Sukhovaya, S. B. Pilyaeva, and O. G. Bezrukavaya, Metall. Min. Ind., No. 3: 58 (2002).
  7. O. V. Sukhova and Yu. V. Syrovatko, Metallofiz. Noveishie Technol., 41, No. 9: 1171 (2019). Crossref
  8. E. V. Sukhovaya, J. Superhard Mater., 35, No. 5: 277 (2013). Crossref
  9. A. Rudiger and U. Koster, Mater. Sci. Eng., 294–296: 890 (2000). Crossref
  10. O. V. Sukhova, V. A. Polonskyy, and K. V. Ustinova, Voprosy Khimii i Khimicheskoy Tekhnologii, 121, No. 6: 77 (2018). Crossref
  11. C. Zhou, R. Cai, S. Gong, and H. Xu, Surf. Coat. Technol., 201: 1718 (2006). Crossref
  12. Y. Kang, C. Zhou, S. Gong, and H. Xu, Mater. Sci. Forum, 475–479: 3355 (2005). Crossref
  13. Yi. Lei, M. Calvo-Dahlborg, J. M. Dubois, Z. Hei, P. Weisbecker, and C. Dong, J. Non-Crystalline Solids, 330, Iss. 1–3: 39 (2003). Crossref
  14. S. H. Kim, B. H. Kim, S. M. Lee, W. T. Kim, and D. H. Kim, J. Alloys Compd., 342: 246 (2002). Crossref
  15. A.-P. Tsai, A. Inoue, and T. Masumoto, Mater. Trans., JIM, 30, No. 4: 300 (1989). Crossref
  16. K. Edagawa, H. Tamaru, S. Yamaguchi, K. Suzuki, and S. Takeuchi, Phys. Rev. B, 50: 12413 (1994). Crossref
  17. O. V. Sukhova, V. A. Polonskyy, and K. V. Ustinova, Metallofiz. Noveishie Technol., 40, No. 11: 1475 (2018). Crossref
  18. O. V. Sukhova, V. A. Polonskyy, and K. V. Ustinova, Mater. Sci., 55, No. 2: 285 (2019). Crossref
  19. O. V. Sukhova, V. A. Polonskyy, and K. V. Ustinova, Voprosy Khimii i Khimicheskoy Tekhnologii, 124, No. 3: 46 (2019). Crossref